Теорія неймовірності

Антибіотикорезистентність

Останніми роками почастішали повідомлення про те, що так звані антибіотики резерву — антибактеріальні препарати широкого спектра дії, ефективні для лікування інфекцій із множинною стійкістю, виявляються безсилими проти того чи того патогену. Наприклад, уже існує бактерія, резистентна до ванкоміцину, надзвичайно токсичного антибіотика, який іще зовсім недавно випалював усе мікроскопічне живе на своєму шляху. Бактерію так і назвали — ванкоміцин-резистентний ентерокок. Препарати на кшталт ванкоміцину, еритроміцину чи левоміцетину — це останній рубіж оборони у війні з мікробами. Їх тримають у клініках на випадок, коли ніщо інше не допомагає, і їхня втрата означатиме кінець ери антибіотиків, після чого не лише інфекції самі собою, а й будь-яке хірургічне втручання, як-от видалення апендикса, заміна суглоба чи пологи з кесаревим розтином, буде смертельно небезпечним. Окремі вчені прогнозують, що до середини століття антибіотикорезистентність стане найбільшим убивцею у світі, перегнавши серцеві захворювання та рак. Тож спробуймо розібратися, чому виникає резистентність, наскільки все погано на цей момент і що нам робити далі.

Щоби збагнути механізм формування антибіотикорезистентності, варто подивитися, як виникає стійкість до пестицидів у шкідників сільськогосподарських культур. Фермери давно помітили, що за неконтрольованого застосування навіть найкращі пестициди діють не більше ніж чотири-п’ять років. Причина в тім, що популяції шкідників зазвичай чималі, й серед них завжди є особини, на яких хімічна сполука — активна компонента пестициду — не впливає. Тому хімікат знищує не всю популяцію, невелика кількість шкідників продовжує розмножуватися. Після кожного наступного внесення пестициду найстійкіші екземпляри виживають, і за кілька років шкідники повертаються — абсолютно нечутливі до речовини, покликаної захищати рослини.

З мікробами те саме. Антибіотики — це органічні речовини, які пригнічують розвиток або вбивають бактерії. Такі собі пестициди для мікробів. І виникнення резистентних штамів мікроорганізмів нічим не відрізняється від виникнення стійких до пестицидів популяцій шкідників. Бактерії швидко розмножуються, швидко мутують, відтак практично в кожній популяції знайдеться невелика кількість організмів, резистентних до того чи того класу антибіотиків. Ба більше, зазвичай антибіотики нищать не тільки хвороботворний вид, на який націлені, а й купу корисних бактерій, тим самим створюючи порожню нішу, що її стійкіші виживанці радо займають.

Утім, причиною нинішньої кризи з антибіотикорезистентністю є не так здатність мікробів пристосовуватися, як використання антибіотиків геть у немислимих обсягах. Річ-бо в тім, що антибактеріальні препарати беруть не лише для лікування людей. Їх також повсюдно застосовують у тваринництві. Сьогодні на фермах із вирощування птиці та великої рогатої худоби тисячі тварин утримують під одним дахом у тісних стійлах. Будь-який хвороботворний патоген може за лічені дні викосити значну частину популяції, завдавши чималих збитків. Тож антибіотики підмішують у корм птиці та худобі з превентивною метою. Це підмішування не тільки втримує патогени від поширення, воно з поки що невідомих причин сприяє швидшому росту. Інакше кажучи, тварини на антибіотиках краще набирають масу, і через це лише у Сполучених Штатах худоба споживає 16 мільйонів кілограмів антибіотиків на рік. Безконтрольне напихання антибіотиками свійських тварин для пришвидшення росту призводить до появи високорезистентних бактерій, які потрапляють в організм людини просто з тарілки.

Проте це тільки половина проблеми.

На жаль, обмеження на антибактеріальні препарати у тваринництві чи контроль антибіотиків резерву не позбавить нас від високорезистентних штамів. Одній конкретно взятій бактерії немає потреби розвивати резистентність до всіх препаратів одразу. Бактерія може позичити гени резистентності у своїх сусідок. Власне, всі бактерії так роблять: обмінюються між собою шматочками ДНК, так званими плазмідами. Чому? У популяціях більших видів, наприклад у ссавців, гени комбінуються завдяки статевому розмноженню. Половина хромосомного набору надходить від батька, половина — від матері, їхнє поєднання формує новий, унікальний у межах виду організм. Так у популяції досягається мінливість, і таким чином на популяцію діє природний відбір. Мікроби ж безстатеві, цей шлях для них закритий, а тому, щоб еволюціонувати, їм доводиться експериментувати з чужорідною ДНК. Бактерії добирають фрагменти ДНК із зовнішнього середовища та вводять у власний геном, ніби щоб перевірити, що з того вийде. Це так зване горизонтальне перенесення генів. Спосіб не надто ефективний, однак альтернатива йому — застійне існування. Завдяки такому перенесенню будь-яка, навіть цілком нешкідлива бактерія може набути генів, через які втратить гальма у виробництві токсинів і стане невразливою для поєднання найпотужніших антибіотиків. По суті, необмежений обмін генами перетворює бактеріальне царство на один величезний суперорганізм. Люди воюють із цим суперорганізмом упродовж мільйонів років, і після тимчасових успіхів на початку ери антибіотиків програють битву за битвою. Останнім часом фармацевтичні компанії дуже неохоче беруться за розроблення нових антибіотиків, бо створення та сертифікація принципово нового препарату триває роками й коштує мільярди, тоді як резистентність до нього може розвинутися за лічені місяці.

Гаразд, що з цим робити?

Постійно виробляти нові, щораз кращі антибіотики не вдасться (у перегонах із мікробами ми просто позбавлені шансів, вони спритніші та вигадливіші), а тому треба кардинально змінити ставлення і до антибіотиків, і до інфекційних хвороб. Потрібно нарешті затямити, що антибактеріальні препарати мають вузьку сферу застосування й закидатися ними з приводу та без неправильно. Ситуацію ускладнюють лікарі, які часто призначають антибіотики без жодних на те підстав — про всяк випадок. Саме тому варто не соромитися запитувати: чому? Яка причина для рекомендації саме цього препарату? З іншого боку, якщо призначення обґрунтоване, антибіотик необхідно приймати до кінця, не припиняючи курсу лікування, щойно зникли симптоми.

Ми також мусимо переглянути умови, в яких утримуємо тварин на фермах, і обмежити використання антибіотиків для їхньої годівлі. Це призведе до подорожчання м’яса, бо тварини ростимуть повільніше та частіше хворітимуть. Але це все ж краще, ніж спостерігати, як хтось із ваших близьких згорає від лихоманки через те, що напередодні порізав палець у саду, а в лікарні не знайшлось антибіотика, який зміг би протидіяти інфекції.

Ми зобов’язані все це зробити, інакше на нас чекає епоха постмедицини, або, простіше, епоха невиліковних інфекцій. Світ скотиться до точки, у якій накопичені за три сотні років знання про людські хвороби й інфекції стануть абсолютно непотрібними, бо більше не допомагатимуть лікарям рятувати своїх пацієнтів.