- Статьи
- Наука и техника
- Ускользающая резистентность: синтетический антибиотик заменит множество лекарств
Ускользающая резистентность: синтетический антибиотик заменит множество лекарств
Ученые доказали, что синтетическая версия мощного природного антибиотика — теиксобактина — поможет победить многие из патогенов, которые не поддаются лечению привычными медикаментами. Стоимость производства инновационного препарата снизилась почти в 2 тыс. раз. Медики предполагают, что в будущем теиксобактин может стать лекарством из категории «последней линии защиты» перед наиболее устойчивыми бактериями. Подробности — в материале «Известий».
Постантибактериальная эра
Ученые университетов Ливерпуля и Линкольна разработали новый класс сильнодействующих антибиотиков, способных убивать «супербактерии», включая золотистый стафилококк. Речь об упрощенных синтетических версиях молекулы теиксобактина, используемой продуцентами (организмами, создающими органические вещества из неорганических) для уничтожения других бактерий в почве.
Исследователи создали и протестировали библиотеку синтетических версий качественно нового антибиотика. Получилось это благодаря оптимизации ключевых характеристик препарата для повышения его эффективности и безопасности. Кроме того, разработанный метод позволит снизить стоимость и увеличить масштаб производства.
Ведущий исследователь доктор Ишвар Сингх (его цитирует сайт Ливерпульского университета) подчеркнул, что «внедрение синтетического разнообразия при создании библиотеки синтетических версий теиксобактина важно для преодоления высокого уровня неудач, связанных с дальнейшими этапами разработки различных лекарств».
В работе говорится, что упрощенные синтетические теиксобактины могут уничтожать широкий спектр бактерий, взятых у пациентов. Причем даже в тех случаях, когда современные антибиотики бессильны. Ученые-медики предполагают, что в недалеком будущем всего одна доза теиксобактина в день сможет лечить людей от системных и угрожающих жизни бактериальных инфекций.
Специалисты указывают, что синтетические теиксобактины могут сохранять устойчивость и стабильность при комнатной температуре в течение многих лет, а это значит, что они не нуждаются в «холодовой цепи» распространения и хранения. В клинических условиях это обстоятельство раскрывает существенный потенциал для борьбы с бактериальными инфекциями. По данным медиков, растущая волна устойчивости к противомикробным препаратам угрожает будущему современной медицины, поскольку излечимые в настоящее время инфекции становятся неизлечимыми, а обычные медицинские процедуры, такие как кесарево сечение, стали гораздо менее безопасными.
В новом исследовании утверждается, что ученым удалось выработать метод для максимально дешевого воспроизведения жизнеспособных антибиотиков на основе природного теиксобактина. Прежде же они были чрезвычайно дорогими. Замена некоторых из аминокислот в молекуле вещества на коммерчески доступные альтернативы позволила снизить стоимость материалов более чем в 2 тыс. раз. Всё это при условии повышения эффективности и безопасности. Помимо того, отдельные этапы получения препарата ускорились с 30 часов до 10 минут. До сих пор же распространение этого препарата тормозилось из-за крайне дорогостоящих натуральных компонентов, что для массового производства, конечно же, не подходит.
Доктор Сингх подчеркивает, что цель ученых — «адаптировать молекулу природного теиксобактина и сделать ее пригодной для использования человеком».
— Благодаря этому проекту мы продемонстрировали, что можем создавать синтетические молекулы с низкой стоимостью и высокой безопасностью, которые эффективно убивают устойчивые бактерии у мышей, — отмечает Сингх. — А преимущество синтетического разнообразия заключается в том, что мы можем выбирать или отменять выбор свойств и модифицировать молекулы, чтобы влиять на эффективность и другие желаемые свойства в препаратах.
Конечная цель исследователей — получение ряда жизнеспособных лекарств на основе модульной синтетической платформы теиксобактина, которые можно использовать в качестве «последней линии защиты» от «супербактерий» при спасении жизней людей.
— Надо понимать, что пока это данные на мышах, следующий этап — испытания на людях, но это долгий путь, — говорит завлабораторией инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Алексей Тутельян. — Кстати, в России похожие исследования также ведутся. Изучаются разные категории синтетических противомикробных соединений. Делаются они в лабораториях и в вивариях, то есть на животных. Исследование Сингха — еще один способ понять, что научный мир над этой проблемой активно работает.
Первое упоминание о новом антибактериальном препарате теиксобактине появилось в научной литературе сравнительно недавно — в 2015 году. Синтетический противомикробный препарат был обнаружен при скрининге некультивируемых бактерий. В настоящее время поиск синтетических аналогов ведется многими научными коллективами. Например, исследователи из Мельбурна ранее продемонстрировали, что природный антибиотик теиксобактин может быть весьма эффективен при лечении бактериальных инфекций легких, которые зачастую связаны с коронавирусной инфекцией.
По словам доцента кафедры инфекционных болезней с курсами эпидемиологии и фтизиатрии РУДН Сергея Вознесенского, потенциальный эффект от выхода на фармакологический рынок подобного препарата имеет огромные перспективы, так как проблема резистентности возбудителей бактериальных инфекций является одной из самых актуальных на сегодняшний день. Однако между открытием нового потенциально эффективного вещества и регистрацией лекарственного препарата проходит длительный процесс доклинических и клинических исследований, которые могут занять до 10 лет.
— На практике большинство подобных исследований не входят в разряд лекарств из-за низкого профиля безопасности и эффективности в реальной ситуации, выявленных в ходе различных фаз исследований, — говорит эксперт РУДН. — Тем не менее такие работы проводятся и поиск новых антибактериальных средств будет продолжен, в противном случае человечество может вернуться в доантибактериальную эру.
Глава НП «Национальное агентство по безопасности прав пациентов и независимой экспертизе» Алексей Старченко добавляет, что сегодня «вкладывать финсредства в фармпоиск подобных препаратов весьма выгодно, так как это приносит хорошую прибыль».
Вопросы устойчивости
Действительно ли искусственные антибиотики способны спасти миллионы жизней и насколько «супербактерии» опаснее «обычных»? На эти два вопроса специалисты отвечают следующим образом. Устойчивость к антибиотикам у болезнетворных бактерий — одна из серьезнейших глобальных угроз нашему здоровью. А полирезистентные бактерии, нечувствительные сразу к нескольким антибактериальным препаратам и даже их группам, — тем более.
Уже давно фиксируются штаммы возбудителей различных заболеваний, которые не поддаются ни одному используемому сейчас антимикробному лекарственному средству. Именно такие полирезистентные бактерии иногда и называют супербактериями.
— Основная опасность таких возбудителей в том, что от них почти невозможно избавиться с помощью лекарств, — объясняет доцент кафедры фармакологии Института фармации Сеченовского университета Сергей Козин. — Поэтому они часто приводят к смертельным исходам.
Так, в США от последствий антибиотикорезистентности умирает около 23 тыс. человек в год, в Евросоюзе — около 25 тыс., а всего в мире — около 700 тыс. По оценкам ряда авторитетных специалистов, к 2050 году по этой причине в мире могут погибнуть до 350 млн человек.
Именно поэтому создание препарата, способного преодолеть полирезистентность патогенных бактерий к антибактериальным средствам, способно спасти миллионы жизней, уточняет специалист.
Но возникает вопрос: какие долгосрочные последствия для здоровья могут возникнуть после применения препарата? Катастрофического влияния эксперты пока не предвидят.
— Если у новых лекарственных веществ будут проведены должные и подробные доклинические и клинические исследования, выявлены особенности их действия, в том числе и отрицательные побочные эффекты, подобраны адекватные лекарственные формы, разработаны эффективные и безопасные способы и схемы их применения, будут строго соблюдаться все рекомендации по их назначению, использованию и хранению, то они ничем не будут отличаться от всех остальных лекарств, — отмечает Сергей Козин. — Ведь когда появились первые антибактериальные препараты, они были такими же суперлекарствами.
Доцент кафедры фармакологии Института фармации Сеченовского университета замечает, что в настоящее время нет никакой гарантии, что не выработается резистентность и к новым суперпрепаратам. Например, в случае с пептидами уже сейчас можно предсказать не менее одного возможного механизма инактивации их бактериями, пояснил медэксперт.
