Израильские эксперты собираются вместе для решения глобальной проблемы: бактерий, устойчивых к антибиотикам
Первым человеком, когда-либо получившим лечение антибиотиком, был полицейский из Оксфорда, Англия, в 1941 году. Ухаживая за своим садом, он поцарапался шипом розы, что вскоре привело к возникновению инфекции. Два месяца спустя он оказался на грани смерти в лазарете Рэдклиффа. Команде врачей удалось синтезировать небольшое количество пенициллина, который был обнаружен около 12 лет назад Александром Флемингом, но никогда не использовался для лечения человека (и никто даже не знал, сработает ли он). Лечение позволило полицейскому прожить еще пару дней, но он умер вскоре после того, как у врачей кончилось лекарство.
В настоящее время такой нехватки лекарств нет, и многие жизни были спасены благодаря антибиотикам. Тем не менее, массовое промышленное использование и злоупотребление лекарственными средствами оказали такое значительное селективное давление на бактерии, что многие из них стали устойчивыми к антибиотикам. «Устойчивость к антибиотикам является одной из самых сложных проблем, с которыми мы сталкиваемся сегодня», – говорит профессор Надав Давидович из Университета Бен-Гуриона, участвовавший в специальных междисциплинарных усилиях, направленных на решение этой проблемы.
Действительно ли антибиотики убивают бактерии? Бактерии — это одноклеточные организмы, которые можно найти внутри и снаружи нашего тела. Многие бактерии не вредны. Фактически, часть из них полезна для организма, в том числе большинство бактерий, которые живут в нашем кишечнике. Антибиотики — это лекарства, которые борются с инфекциями, вызываемыми бактериями как у людей, так и у животных, либо убивая бактерии, либо затрудняя их рост и размножение. Устойчивость к антибиотикам возникает, когда бактерии путем естественного отбора становятся невосприимчивыми к лекарствам, предназначенным для их уничтожения; короче говоря, микробы не погибают и продолжают расти. Следовательно, устойчивость к антибиотикам не означает, что организм становится устойчивым к антибиотикам, – устойчивыми становятся лишь бактерии. Инфекции, вызванные устойчивыми к антибиотикам микробами, трудно, а иногда и невозможно лечить.
«Некоторых пациентов больше нельзя лечить антибиотиками, потому что некоторые бактерии полностью устойчивы к ним», – говорит д-р Гили Регев-Йохай, директор отдела эпидемиологии инфекционных заболеваний из медицинского центра «Шиба». Несмотря на значительные успехи в науке, наблюдается устойчивый рост смертности от инфекционных заболеваний из-за появления бактерий, устойчивых к широкому спектру антибиотиков. По оценкам, к 2050 году глобальная смертность, связанная с устойчивостью к антибиотикам, достигнет около 10 миллионов человек в год. Всемирная организация здравоохранения недавно включила устойчивость к противомикробным препаратам в свой список десяти крупнейших угроз для глобального здравоохранения в 2019 году, подчеркнув необходимость международных усилий для решения этой проблемы.
Антибиотики используются в животноводстве для лечения и профилактики заболеваний. Во второй половине 20-го века они также использовались для увеличения темпов роста сельскохозяйственных животных. Хотя сбор данных пока крайне недостаточен, считается, что глобальное использование антибиотиков в производстве пищевых продуктов колеблется от 63 000 тонн до более 240 000 тонн. В США животные, выращиваемые в сельском хозяйстве, каждый год потребляют вдвое больше антибиотиков, чем люди.
Эксперты собираются на «хакатон», чтобы обсудить решения. В этом контексте в Центре цифровых инноваций (CDI) в Беэр-Шеве, на юге Израиля был проведен 36-часовой хакатон (междисциплинарная дискуссия), с целью получить ответ на один центральный вопрос: как нам остановить повышение устойчивости к антибиотикам? «Мы считаем, что для решения сложных проблем требуются люди из разных дисциплин из разных слоев общества, и именно этого мы и надеемся достичь с помощью этого хакатона», – говорит Шахар Кахановиц из Центра устойчивости имени Хешеля. Хакатон состоял из девяти групп, каждая из которых освещала специфический аспект проблемы бактерий, устойчивых к антибиотикам, в том числе проблемы систем вентиляции, контроля и антибиотиков, снижения уровня антибиотиков в животноводстве, медицинского образования, применения вакцин для предотвращения инфекций, очистки загрязненных сточных вод, использования средств массовой информации и прессы, сокращения продолжительности лечения и вмешательства в систему пищевой цепочки. В конце дебатов 15 судей выбрали три группы, которые выдвинули самые многообещающие и полезные идеи. В состав жюри вошли эксперты из разных областей — от профессоров и исследователей до предпринимателей и врачей.
«Тот факт, что потенциальное решение проблемы такого масштаба может возникнуть в прямом междисциплинарном общении профессионалов, просто восхитителен. Мы сидели два дня подряд, не отвлекаясь, и сумели сделать столько, на что в другом случае потребовались бы месяцы», – говорит д-р Ури Лернер, выпускник «Мишак» (программа стипендий в области науки и политики в области окружающей среды), работающий в Maccabi Healthcare.
Победителем дискуссии стала группа, занимавшаяся снижением количества антибиотиков в животноводстве. Главный вопрос, который задавала сама группа, был следующим: сколько антибиотиков на самом деле получают животные? В поисках ответа на этот вопрос команда пришла к выводу, что первым шагом должен быть мониторинг. Имея точные данные о количестве получаемых домашним скотом лекарственных средств, можно принять меры для их корректировки или уменьшения. Выдающаяся особенность этого подхода заключается в инновационной системе под названием «Электронные рецепты для ветеринаров», в которой лекарства для животных будут назначаться в электронном виде. На практике этот процесс будет направляться Министерством здравоохранения, что значительно упростит мониторинг.
Второе место заняла команда, работающая над сокращением продолжительности лечения. Группа обнаружила, что при некоторых заболеваниях пациентам назначалось лечение на 33% дольше, чем требовалось. Одним из выводов, к которому они пришли, является необходимость систематизации руководств по лекарственным препаратам, чтобы сделать их более доступными для всех врачей. В этом контексте они предложили пилотную программу, предназначенную для реализации в Службе здравоохранения «Маккаби», одной из крупнейших организаций здравоохранения в Израиле, которая будет служить для Министерства здравоохранения контрольной и информационной системой по обучению врачей. Работа группы неразрывно связана с повесткой дня Всемирной организации здравоохранения и их надзором за использованием противомикробных препаратов, в котором отслеживается, как и почему используются противомикробные препараты и есть ли злоупотребления в отношении пациентов со стороны поставщиков медицинских услуг.
Третье место заняла команда, изучающая вопрос очистки загрязненных сточных вод. Было высказано предположение, что наилучшим способом решения этой проблемы будет удаление антибиотиков из источника загрязнения (каждый туалет). После этого они предложили создать очиститель унитаза с активным компонентом, который расщепляет антибиотики на более простые молекулы. Другие альтернативы включали строительство очистных сооружений за пределами больниц, обеспечивающих очистку сточных вод от антибиотиков на основной стадии очистки.
Хакатон был не только высокопродуктивным мероприятием, продемонстрировавшим желание группы экспертов решить глобальную проблему здравоохранения, но также выявил множество возможных решений. Тем не менее, важно понимать, что мы все должны играть определенную роль и можем помочь облегчить текущую ситуацию, учитывая те издержки, которые влечет за собой злоупотребление антибиотиками для других. Несомненно, во многих случаях антибиотики необходимы, но правильное и разумное использование этих лекарств определит будущее фармацевтических исследований и борьбу человечества с агрессивными бактериями.