Противобактериальные препараты помогли спасти не одну тысячу жизней и продолжают избавлять людей от тяжелых болезней. Однако ученые с самого начала подозревали, что эра антибиотиков подойдет к концу.
Устойчивость бактерий к лекарствам
Возможность бактерий сопротивляться антибиотикам – естественный природный процесс. Наличие у некоторых бактерий особого гена, способного противостоять лекарствам, помогает им выжить в неблагоприятной среде и позволяет передать этот ген своим потомкам и даже соседям. Именно поэтому ученые утверждают, что уже сегодня эре лечения инфекций антибиотиками пришел конец.
Врачи из Центра контроля заболеваний отмечают, что количество устойчивых к антибиотикам бактерий увеличивается с каждым днем. Все сложнее становится лечить заболевания, которые еще пару лет назад удачно излечивались имеющимися в аптеках лекарствами.
Совсем недавно в г. Рено (штат Невада) госпитализировали 70-летнюю женщину с бактериальной инфекцией бедра. Врачи лаборатории установили, что находящаяся в бедре бактерия относится к классу особо устойчивых микроорганизмов. При лечении женщине давали карбапенемы, тетрациклин, колистин и прочие антибактериальные препараты. Однако это не помогло избавиться от бактерии, и пациентка скончалась от септического шока. Проведенные в лаборатории анализы показали, что данная бактерия является устойчивой ко всем 26 препаратам, которые в 2017 году находились в продаже для борьбы с этим видом микроорганизмов.
Скорость распространения устойчивости бактерий
Исходя из имеющихся данных относительно генной модификации бактерий, научное сообщество обеспокоено лишь одним вопросом – как скоро все известные человечеству бактерии станут устойчивы к лечению их антибиотиками?
В 2002 году у 40-летнего жителя Мичигана обнаружили стафилококк, устойчивый к ванкомицину. Ситуация осложнялась тем, что бактерия стафилококка является возбудителем одной из наиболее распространенных инфекций у людей. При этом самое эффективное против такой бактерии лекарство, ванкомицин, было бесполезным.
С 2002 года зафиксировано 13 случаев заболеваний устойчивым стафилококком. Все больные выжили, однако, самый первый случай положил начало исследованиям, моделирующим скорость распространения устойчивого гена среди других бактерий. К сожалению, практически невозможно предсказать, как быстро будут эволюционировать бактерии.
Модели расчета скорости распространения устойчивых бактерий в больницах
Некоторые исследователи, такие как Брюс Ли, который работает в институте Джона Хопкинса и занимается общественным здравоохранением, утверждают, что существующие модели основываются только на математических уравнениях и не учитывают природу бактерий. Для более точных данных Брюс Ли предлагает использовать методы, которые позволят смоделировать миллионы разных сценариев.
В своем исследовании он изучает вероятность распространения бактерии CRE, которую обнаружили у 70-летней жительницы Рено, в больницах округа Ориндж. Для создания модели применялись следующие показатели:
- информация о 28 больницах и 74 частных лечебницах, которые размещены в изучаемом округе;
- точное количество виртуальных коек, которое совпадало с реальными значениями коек в исследуемых больницах;
- учитывалась информация относительно взаимосвязи всех больниц и лечебниц;
- расчетной единицей служил пациент, который в разное время был или не был переносчиком бактерии CRE.
Разработанная Брюсом Ли модель предусматривает движение пациента по лечебному учреждению, его взаимодействие с врачами, медсестрами, другими пациентами, больничным имуществом, дверьми, койками и т.д. Все эти связи создают в модели по несколько миллионов сценариев, с каждым новым случаем немного подстраиваясь под другие показатели.
Модель показала, что без усиленных мер надзора (постоянные проверки, карантин и пр.), бактерия распространится по больницам со скоростью эпидемии в ближайшие 10 лет. После этого изолировать ее будет невозможно.
Попытки справиться с ситуацией
К счастью для человечества, случаев передачи устойчивых бактерий от человека к человеку все еще зафиксировано не было. Именно такие случаи и ищут ученые, убежденные, что это поможет прояснить ситуацию и разработать новые стратегии лечения.
С целью предупредить инфекционную катастрофу, Центр по контролю заболеваний разработал сеть лабораторий, в которых проводят генетические исследования бактериальных проб из разных больниц страны, а также отслеживают все случаи появления устойчивых бактерий в лечебных учреждениях.
Фармацевтические компании продолжают выпускать новые антибиотики, однако, результаты остаются неудовлетворительными. Согласно имеющимся у Центра контроля заболеваний сведениям, на каждый выпущенный в этом году препарат уже можно найти невосприимчивые к нему бактерии. Ученые стараются оперативно реагировать на новые микроорганизмы и передавать фармакологическим компаниям наиболее полные сведения, с помощью которых возможно будет создавать эффективные лекарства.
