Найти и уничтожить: вакцины против супербактерий

На пороге эры пост-А

В апреле 2014 года эксперты Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) забили тревогу: многие бактерии становятся устойчивыми к антибиотикам. В опубликованном отчете говорилось, что человечество уже стоит на пороге постантибиотической эры. А это значит, что, если ничего не предпринять, могут вернуться опасные инфекции, и люди будут от них погибать не меньше, чем во времена Средневековья. Из-за риска заражения станут опасными даже незначительные травмы и любые хирургические вмешательства.

Особое беспокойство у экспертов вызвала устойчивость к антибиотикам (антибиотикорезистентность) у бактерий, провоцирующих серьезные инфекционные заболевания органов дыхательной, желудочно-кишечной, мочеполовой и других систем. Такие состояния, как правило, сопровождаются тяжелой симптоматикой: пневмонией, сепсисом, пиелонефритом и так далее.

В докладе Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР), выпущенном в 2018 году, допускается, что сверхустойчивые инфекции к 2050 году могут унести жизни 2,4 миллионов человек.  Современные бактерии научились успешно сопротивляться не только пенициллину и другим антибиотикам первых поколений, но и самым современным препаратам, которые считаются «последней инстанцией»: даптомицину, тигециклину, линезолиду.

Гонка длиною в 70 лет

На самом деле, проблема антибиотикорезистентности появилась одновременно с самими антибиотиками. Устойчивость к противомикробным препаратам — неизбежный процесс эволюции микроорганизмов. Все происходит хрестоматийно «по Дарвину»: когда популяция сталкивается со смертельной опасностью, слабые особи погибают, а сильные остаются в живых и плодят более приспособленных потомков. Каждое новое поколение все более «живучее», а у бактерий смена поколений, как известно, происходит очень быстро.

Первый антибиотик – пенициллин – был открыт Александром Флемингом в 1928 году. Врачи стали активно применять препарат после 1940 года. Поначалу все складывалось успешно, удалось спасти миллионы жизней. Но уже в 1950 году это достижение оказалось под угрозой, поскольку появились устойчивые возбудители. Вскоре ученые разработали новые бета-лактамные антибиотики. Они решили проблему, но ненадолго: не прошло и десяти лет, как из клиник стали поступать сообщения о случаях инфекций, вызванных метициллинрезистентным золотистым стафилококком.

Активная «гонка» между учеными и бактериями продолжалась до 1980-х годов. Затем стало понятно, что возможности для создания новых антибактериальных препаратов тают с катастрофической скоростью. Ситуация усугубилась бесконтрольным применением антибиотиков (которое предсказал еще Флеминг): многие препараты можно купить без рецепта, зачастую их принимают без назначения врача, или не придерживаются рекомендованных схем. Зачастую антибиотиками злоупотребляют в ветеринарии и сельском хозяйстве. Все это помогает болезнетворным бактериям быстрее эволюционировать и становиться устойчивыми.

Механизмы антибиотикорезистентности бывают разными. Бактерия может инактивировать антибиотик или изменить молекулу-мишень, на которую он должен действовать, перестроить свой обмен веществ, обзавестись механизмами, которые не пускают лекарство внутрь клетки или помогают быстро от него избавляться.

Обычно это происходит в результате мутаций, причем, бактерии могут «делиться» генами устойчивости друг с другом. Они способны захватывать нужные фрагменты ДНК погибших сородичей, получать их от фагов, путем конъюгации («бактериального секса»). С каждым годом проблема антибиотикорезистентности становится все серьезнее. Ученые принимают этот вызов и ищут новые решения.

В поиске обходных путей

Если бактерия перестала реагировать на существующие антибиотики, самый очевидный выход – создавать новые. Исследования в этом направлении до сих пор ведутся, но со временем разрабатывать новые антибактериальные средства становится все сложнее. Очень редко удается найти что-то инновационное. Большинство препаратов создают на основе старых, с похожими механизмами действия. Бактерии быстро к ним приспосабливаются.

Фактически любой антибиотик сам «стреляет себе в ногу». Он убивает чувствительные микроорганизмы, но одновременно обеспечивает выживание сильнейших и формирование резистентности. Производители применяют различные добавки, которые усиливают действие антибиотиков и помогают бороться с резистентностью.

Современные ученые с надеждой рассматривают возможность сочетать использование нескольких антибиотиков с разными механизмами действия, а также применение нового класса антибактериальных препаратов – антимикробных пептидов и бактериофагов. Но неоценимое значение в этом плане также имеет профилактика инфекционных заболеваний.

«Остановить рост антибиотикорезистентности нельзя. Но его можно затормозить и найти обходные пути. Одно из самых перспективных решений – вакцинопрофилактика», – комментирует ситуацию доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора Центра разработки и внедрения компании «Микроген» (находится под управлением холдинга «Нацимбио» Госкорпорации Ростех) Александр Сергеев.

Победоносный тандем

Вакцины и антибиотики – тандем, который совершил революцию в медицине. Он помог победить смертельные инфекции, подарить многим людям полноценную и долгую жизнь. Если антибактериальная терапия сейчас переживает не лучшие времена, то вакцинопрофилактика остается одним из самых быстрорастущих сегментов в отрасли здравоохранения. И она может помочь своей союзнице.

«Использование вакцин помогает предотвратить инфекции, тем самым сократить применение антибиотиков и замедлить нарастание резистентности. Так, по словам экспертов ВОЗ, если бы все дети были привиты против Streptococcus pneumoniae – возбудителя инфекции легких, вызывающего пневмонию, а также инфекции среднего уха, – можно было бы не применять лишние 11 миллионов суточных доз антибиотиков ежегодно», – продолжает Александр Сергеев.

Для предотвращения заболеваний, при которых могли бы потребоваться антибактериальные препараты, хорошо себя зарекомендовали конъюгированные вакцины (в которых антитела связаны со специальными компонентами, усиливающими эффективность) от гемофильной и пневмококковой инфекций. Того же ожидают от будущих вакцин для профилактики инфекционных заболеваний, вызванных стрептококком группы В и стафилококком.

Преимущества вакцинации

Одно из них состоит в том, что резистентность к вакцинам встречается крайне редко. Если человек привит, его иммунитет готов встретить «захватчиков» во всеоружии. Бактерии получают отпор, как только попадают в организм. Антибиотики применяют уже после того, как прошел инкубационный период и появились симптомы. За это время возбудитель успевает создать множество своих копий, а значит, выше вероятность, что среди них могут оказаться устойчивые «мутанты».

При этом, чтобы остановить распространение инфекций, передающихся от человека к человеку, не обязательно прививать всех. Достаточно охватить вакцинацией большую часть населения. После этого остальным заразиться будет попросту не от кого. Коллективный иммунитет защищает всех.

Таким образом, против антибиотикорезистентности помогают бороться даже противовирусные вакцины. Взять тот же грипп: сколько бы ни рассказывали людям о том, что антибиотики бесполезны при вирусных инфекциях, их продолжают применять. Прививка помогает это предотвратить. Вирусы ослабляют организм и создают благоприятную почву для бактерий. Бактериальные и вирусные коинфекции (те, что возникают одновременно) и суперинфекции (когда одна инфекция возникает на фоне другой) — не редкость, и в таких случаях требуется лечение антибиотиками.

Так, научные данные показывают, что вторичные бактериальные инфекции обнаруживаются у 65 процентов больных гриппом. После успешного курса антибиотикотерапии человек может повторно заболеть той же инфекцией. Нет гарантии, что уже опробованные антибиотики снова помогут, особенно если в прошлый раз их применяли неправильно. Вакцинация и последующие ревакцинации создают иммунитет на долгое время, зачастую помогают предотвратить несколько случаев заболевания у одного человека.

Большие перспективы

История вакцинопрофилактики насчитывает более 200 лет. Это почти в три раза дольше, чем «эра антибиотиков». За это время распространение многих инфекций удалось взять под контроль, а, к примеру, натуральную оспу — вовсе ликвидировать. И прививки по-прежнему отлично справляются со своими задачами. Первые вакцины создавались методом проб и ошибок.

Сейчас же разработки основываются на современных достижениях в области микробиологии, клеточной и молекулярной биологии, знаниях о механизмах развития инфекций и иммунного ответа. Активно ведутся исследования, которые, как ожидается, помогут создать вакцины для борьбы с инфекционными заболеваниями, вызванными вирусами гепатита С и простого герпеса, цитомегаловирусом, возбудителем гонореи, стрептококками группы В.

Эксперты ВОЗ отмечают, что важно разрабатывать новые вакцины. Это поможет дополнительно снизить применение антибиотиков и нарастание антибиотикорезистентности. Что касается ситуации в России, то Национальный календарь профилактических прививок практически полностью обеспечен отечественными препаратами. Он предусматривает вакцинацию от инфекционных заболеваний, вызванных 12 возбудителями.

«Вакцинацию от гриппа включили в Национальный календарь профилактических прививок (НКПП) в 2006 году. С тех пор охват населения прививками от гриппа последовательно увеличивается. Так, в 2019 году наш холдинг «Нацимбио» передал в медицинские учреждения более 65 миллионов доз вакцин от гриппа, включая 5,5 миллионов доз новой четырехвалентной вакцины. Такой подход позволяет сохранить заболеваемость на низком уровне в последние сезоны», – отмечает исполнительный директор Ростеха Олег Евтушенко.

При этом ведется активная работа по расширению НКПП. В программу вакцинации планируется ввести прививки от инфекции, вызванной вирусом папилломы человека (ВПЧ), ротавирусной инфекции и ветряной оспы. В России сегодня реализуются проекты с иностранными фармпроизводителями, конечной целью которых является организация производства полного цикла этих вакцин. Например, завод «ФОРТ» (входит в Marathon Group и «Нацимбио» Госкорпорации Ростех) с прошлого года вместе с зарубежным производителем занимается локализацией выпуска трех профилактических препаратов.

Антибиотикорезистентность у разных бактерий формируется с неодинаковой скоростью. Для некоторых возбудителей такой проблемы не существует, они по-прежнему чувствительны ко многим антибактериальным препаратам (например, возбудитель сифилиса). У других же устойчивость формируется очень медленно. Есть и такие, которые быстро вырабатывают резистентность, даже при применении низких доз антибиотиков (пример – золотистый стафилококк). Именно для борьбы с третьей группой бактерий нужно в первую очередь создавать соответствующие вакцины.

В силах каждого

«Чем выше охват вакцинацией, тем сильнее получается затормозить рост антибиотикорезистентности. Важно, чтобы каждый человек осознавал это, прививался сам и прививал своих детей», – подводит итог Александр Сергеев. Вторая, не менее важная, мера – ответственное отношение к применению антибиотиков. Для того, чтобы оно выработалось — достаточно запомнить три простых правила.

Во-первых, помните, что с помощью антибактериальных препаратов нельзя вылечить грипп, простуду и другие вирусные инфекции. Во-вторых, принимайте антибиотики только по назначению врача, никакого самолечения и лечения по совету знакомых. И третье — строго придерживайтесь схемы лечения. Антибиотики нужно принимать по времени. Нельзя прекращать курс раньше времени, даже если стало лучше. Нельзя продолжать прием после завершения курса, «для профилактики».

Ростех

53 статей

Ростех — российская государственная корпорация, созданная в конце 2007 года для содействия в разработке, производстве и экспорте высокотехнологичной промышленной продукции гражданского и военного назначения. В её составе более 700 организаций, из которых сформировано 14 холдинговых компаний. 11 из них — в оборонно-промышленном комплексе, 3 — в гражданских отраслях промышленности, а также более 80 организаций прямого управления.

Показать больше