Щороку з 12 по 18 листопада у світі проводять Всесвітній тиждень обізнаності про антибіотики (World Antibiotic Awareness Week). Його головна мета – підвищити рівень обізнаності людей про проблему стійкості до протимікробних препаратів та пропаганда їх правильного використання. Стійкість до антибіотиків є однією з найсерйозніших загроз сучасної охорони здоров’я, яка зростає до небезпечно високих рівнів у всіх частинах світу та негативно впливає на результати лікування інфекційних захворювань. Але так було не завжди, адже антибіотики (в сучасному розумінні) були відкриті відносно нещодавно, а досвід їх широко використання лише трохи більше півстоліття.
Як і звідки з’явилися антибіотики???
Історія антибіотиків розпочалася задовго до винаходу пеніциліну, як більшість вважає. У останках скелетів людей (350–550 роки до н.е.) суданської області Нубії та оазису Дахлех в Єгипті вчені виявили рештки тетрацикліну. Поясненням цього є наявність в раціоні людей того часу продуктів чи напоїв, що містили антибіотик, зокрема пиво. Секрет у зерновій “заквасці” для приготування пива. Вона містила стрептоміцети, що й продукували антибіотик. Також є докази, що стародавні цивілізації використовували різні природні препарати для лікування – трави, мед тощо, а також запліснявілий хліб на відкритих ранах (Давній Єгипет, Сербія, Китай, Греція, Римі).
У 1676 році Антоній ван Левенгук першим побачив бактерії за допомогою розробленого їм мікроскопу, проте після нього майже 100 років бактерії більше ніхто не бачив і навіть не намагався.
Під час Кримської війни у 1855 році французький хірург Шарль Емануель Седійо виявив забарвлення бинтів в синьо-зелений колір у деяких солдат і запропонував термін «мікроби», щоб описати ці невидимі часточки. Сам пігмент були відкрито в 1869 році Рудольфом Еммеріхом та Оскаром Льовом, які помітили здатність «синьо-зелених» бактерій інгібіювати ріст інших мікробів. Згодом вони виростили декілька партій синьогнійної палички (Pseudomonas aeruginosa) в бульйоні та використовували надосадову рідину як ліки. Очевидно, що отриманий ними фермент піоціаназа і був першим антибіотиком для лікування інфекцій.
У 1859 році Луї Пастер та Роберт Кох встановили зв’язок між окремими видами бактерій та хворобами, а також стали першими послідовниками мікробної теорії хвороб.
У 1905 році дерматолог Еріх Гоффман та протозоолог Фріц Шаудін відкрили збудник сифілісу – бліду трепонему. Згодом, у 1907 році Пауль Ерліх, дізнавшись про бліду трепонему, почав шукати ліки проти неї. Це вдалося шляхом виділення з виробничого миш’яку препарату арсфенаміному або сальварсану. Клінічні випробування показали його ефективність препарату проти сифілісу і у 1910 році Ерліх оголосив про своє відкриття суспільству. Пізніше було з’ясовано також і явище стійкості збудника, якщо пацієнту давати недостатню кількість ліків, що сприяло створенню в 1912 році нового препарату неосальварсану.
В сучасному розумінні антибіотики, вірніше антагоністичну дію пліснявого грибка Penicillium notatum, у 1928 році відкрив мікробіолог Александр Флемінг. Відкриття суто випадкове, пов’язане з певною неохайністю дослідника, яка призвела до забруднення культури стафілокока пеніциліумом. Як виявилося, де ріс гриб – бактерій не було. Окрім того, пеніцилін був достатньо ефективним засобом навіть в низьких концентраціях та одночасно менш токсичним, ніж протимікробні засоби того часу. В чистому ж вигляді пеніцилін було отримано Говардом Флорі та Ернстом Чейном в 1945 році, що зробило його більш доступним.
Проте А. Флемінг не перший, хто виявив антибактеріальні властивості пеніциліну. Задовго до цього, у 1870 р. Джон Скотт Бурдон-Сандерсон описав здатність плісняви перешкоджати росту бактерій. Трохи згодом хірург Джозеф Лістер експериментував з Penicillium glaucium та з’ясував, що препарат має антибактеріальну дію на тканинах людини, а у 1875 році доктор Джон Тиндалл представив Королівському суспільству експерименти з Penicillium notatum. У 1897 р. військовий лікар Ернест Дюшен виявив антимікробні властивості плісняви для лікування тифу у морських свинок.
Ще один із відомих препаратів – синтетичний антибактеріальний препарат пронтозіл, у 1931 році розробила фармацевтична компанія Bayer, був ефективним для лікування стрептококової інфекції у мишей. У 1933 році його використали для лікування хлопчика, що помирав від стафілококової септицемії. А з 1935 року почалася ера сульфаніламідів – синтетичних протимікробних препаратів.
Період з початку другої світової війни і до 60-х років ХХ ст. вважається початком «золотої ери» антибіотиків. У цей час винайшли більшість відомих досі антибіотиків, наприклад, тетрациклін та ванкоміцин.
Проте, у цей же період, було виявлено і стійкість збудників інфекційних захворювань до антибіотиків. Це стало причиною пошуків нових способів покращити існуючі лікарські засоби і у 1959 р. фармкомпанія Beecham розробила метицілін – антибіотик проти грам-позитивних бактерій, зокрема золотистого стафілокока, що вже виробив стійкість до більшості пеніцилінів. У 1960-х роках з’явилися цефалоспорини тощо. Саме завдяки відкриттю антибіотиків середня тривалість життя між 1944 та 1972 роками збільшилась на 8 років.
З початку 1970-х років швидкість появи нових видів лікарських засобів раптово впала, а проблема резистентності зросла. Це спонукало шукати можливість модифікувати вже існуючі ліки, аби надати їм більшої активності та зменшити токсичність і резистентність.
В наш час через резистентність досить обмежений вибір антибіотиків для лікування бактеріальних інфекцій, що приводить до зростання захворюваності та смертності. За даними ВООЗ, щороку в США реєструють біля 2 млн. людей зі стійкими до антибіотиків штамами бактерій та смерть більше 23 тис. людей. В країнах ЄС помирає 25 тис. пацієнтів через серйозну бактеріальні інфекції, адаптовані до ліків. А в цілому в світі щороку від резистентних до антибіотиків інфекцій помирає близько 700 тис. людей. Особливо поширена резистентність у країнах із низьким та середнім рівнем доходу, до яких можна віднести й Україну. Першопричина цього використання антибіотиків без нагальної потреби. Якщо препарати приймати не за призначенням, то наслідки будуть неминучими: з кожним «неправильним» вживанням препарату частина бактерій будуть виживати, а нове покоління їх нащадків уже буде нечутливим до цього антибіотика!!!
Інтенсивно розробляються й альтернативні методи лікування – пасивна імунізація (вакцинація) та фагова терапія (бактеріофаги), проте ведуться і пошуки більш ефективних форм відомих препаратів. І хоча більшість препаратів «золотої ери» було виділено з ґрунтових мікроорганізмів (стрептоміцети тощо), ця ніша продуцентів вже вичерпалася. Існують і нові підходи – дослідження інших джерел, наприклад, моря та океани, можливості отримання антимікробних речовин з тварин та рослин, клонування «природніх» бактерій та грибів, а також використання повністю синтетичних антибіотиків, як це було у перші роки епохи антибіотиків.
Одним із гальмівних моментів у розробці нових препаратів також є ціни на антибіотики, які залишаються відносно низькими для існуючих захворювань чи онкології, тому у фармацевтичних компаній мало стимулів для розробки нових препаратів. А інвестори уникають стартапи, які хочуть перемогти резистентність супербактерій. Щоб вижити, ці компанії скорочують дослідження, персонал та кількість препаратів, а великі виробники поступово йдуть з ринку антибіотиків. Дрібні ж виробники часто концентруються на розробці вартісних антибіотиків проти рідкісних стійких штамів, про котрі часто пишуть у ЗМІ, але не приділяють увагу частково стійким штамам, з якими лікарі регулярно зустрічаються на практиці.
Дослідження та відкриття нових антибіотиків тривають й досі. Але водночас ще більше бактерій стає резистентними до препаратів. Щоб уповільнити цей процес, кожен з нас може зробити свій внесок – відповідально ставитися до вживання антибіотиків та не займатися самолікуванням!
Інформацію підготував: к.біол.н., доцент кафедри мікробіології, вірусології та імунології Міхєєв А.О.
