Убийца №3. Эволюция микробов против фармацевтики

По оценке международной коллаборации ученых, в 2019 году устойчивость бактерий к антибиотикам стала третьей по значимости причиной смерти в мире. Изобретательность людей пока явно проигрывает слепой эволюции патогенных микробов

Фото: Bettmann / Contributor / Getty Images

Уже не первое десятилетие эпидемиологи и инфекционисты всего мира с нарастающей тревогой говорят о неуклонном падении эффективности антибактериальных препаратов.

Антибиотики, когда-то творившие чудеса, перестают действовать, побежденные было ими болезни возвращаются, растет число осложнений после самых обычных травм и хирургических вмешательств. Тревожных фактов — множество, но оценить масштаб бедствия довольно трудно: никто не ведет отдельного учета заболеваний, вызванных резистентными штаммами. Даже если дело заканчивается наихудшим исходом, в статистику смертей попадает только название болезни, а какой микроб ее вызвал — устойчивый к антибиотикам или чувствительный, — знают только лечившие беднягу медики. И то лишь в лучшем случае.

Восполнить этот пробел в наших знаниях попытался виртуальный научный коллектив Antimicrobial Resistance Collaborators, объединяющий много десятков ученых из разных стран. В своей работе, опубликованной в журнале Lancet, они проанализировали все доступные медицинские данные об инфекционных заболеваниях 2019 года, вызванных устойчивыми к антибиотикам патогенами. Информация бралась из больничных записей, документов органов эпидемиологического контроля, научных обзоров и других источников. Всего в метаанализ попал 471 миллион индивидуальных записей, относящихся к 204 странам и территориям. Затем авторы, используя статистическую модель, экстраполировали эти данные на все население Земли.

Согласно их расчетам, в 2019 году от болезней, вызванных или осложненных лекарственно-устойчивыми бактериями, умерло 4,95 миллиона человек. Это делает данную категорию болезней третьей по значимости причиной смерти — после ишемической болезни сердца (с вызываемыми ею осложнениями — острой сердечной недостаточностью, инфарктом и другими) и инсульта. При этом примерно 1,27 миллиона смертей обусловлено именно тем, что присутствовавшие в организме бактерии оказались резистентными. Хотя общий список таких бактерий довольно обширен, более 70% смертей приходится на долю всего шести видов: золотистого стафилококка, клебсиеллы пневмонии, ацинетобактера Баумана, пневмококка, синегнойной палочки и кишечной палочки. Причем наибольшее число смертей, обусловленных именно резистентностью патогена, приходится на долю кишечной палочки — одного из самых обычных и массовых членов микробного сообщества нашего кишечника, в норме совершенно безобидного. Но некоторые редкие мутации способны превратить ее в опасный патоген. А обитание в кишечнике людей, подавляющее большинство которых более или менее регулярно принимает антибиотики, придает устойчивость к ним всей популяции кишечной палочки, в том числе и мутантам.

Если расчеты авторов исследования верны, это означает, что «бактериальный апокалипсис», давно предрекаемый специалистами, фактически уже начался. Почему это происходит, совершенно понятно. Полный цикл разработки нового антибиотика — от появления перспективной идеи до вывода на рынок готового препарата — занимает в среднем около 10 лет. И этот срок вряд ли можно сократить: антибиотики — средства сильнодействующие, а значит, всегда чреватые сильными побочными эффектами, и каждый препарат этого класса необходимо хорошенько «обкатать», прежде чем допускать его массовое применение. Между тем при массовом применении нового препарата устойчивые к нему штаммы бактерий могут возникнуть уже через год или даже быстрее. Человеческая изобретательность явно неспособна угнаться за слепой эволюцией на основе отбора случайных мутаций. Впрочем, если бы дело было только в дарвиновском эволюционном механизме, можно было бы сделать ставку на одновременное применение нескольких препаратов с разным принципом действия: появление в одной клетке сразу нескольких строго определенных мутаций было бы чудом. Но бактерии умеют обмениваться генами, обеспечивающими устойчивость к антибиотикам, причем этот обмен может происходить между совершенно неродственными видами. В результате сегодня уже широко распространены штаммы, резистентные сразу к нескольким типам антибактериальных препаратов.

Способы предотвратить разворачивающуюся катастрофу предлагаются разные. Регулярно то одна, то другая исследовательская группа сообщает о создании суперантибиотика, «устойчивого к механизмам устойчивости». Другие исследователи ищут альтернативу антибиотикам — средства столь же действенные, но не теряющие своей эффективности. В качестве таковых особенно часто называются бактериофаги — вирусы, поражающие бактерий. Проблема, однако, в том, что устойчивость к фагам бактерии приобретают едва ли не еще быстрее, чем к антибиотикам. К тому же фаги, в отличие от антибиотиков, вызывают иммунный ответ, что затрудняет длительные и повторные курсы лечения: организм пациента сам защищает патогенных бактерий от их губителей.

Раздаются даже предложения вместо разработки все новых антибиотиков замедлить эволюцию самих патогенов. Правда, их авторы не объясняют, как это сделать.

Поэтому и политика ВОЗ в отношении проблемы устойчивости к антибиотикам, и аналогичные программы национальных правительств делают ставку на другие меры: ограничение применения антибиотиков в медицине и сельском хозяйстве и усиление профилактической составляющей борьбы с инфекциями — в первую очередь вакцинной профилактики. В ряде стран запрещена продажа антибиотиков без рецепта врача (в России такой запрет действует с 2017 года — впрочем, соблюдается он, мягко говоря, не слишком строго). Однако огромное число людей сегодня принимают антибиотики в качестве лекарства от вирусных инфекций (не видя разницы между вирусом и бактерией) или даже «профилактически». Зачастую это делается по прямым рекомендациям врачей, у которых есть свои (как правило, внемедицинские) мотивы для этих бессмысленных назначений. Еще шире распространено «профилактическое» использование антибиотиков в сельском хозяйстве, особенно в интенсивном животноводстве. А некоторые антибиотики массово применяются даже в так называемом «органическом» сельском хозяйстве, несмотря на широковещательные заявления об «отказе от всякой химии». Что касается расширения практики вакцинации, то нынешняя пандемия ясно показала, насколько легко это сделать даже при прямой угрозе и отсутствии другой эффективной защиты.

Так что справиться с проблемой микробной резистентности человечеству удастся только в том случае, если прежде оно как-то совладает с собственным невежеством и безответственностью.