Премия Рунета-2020
Россия
Москва
+4°
Boom metrics
Здоровье5 декабря 2023 8:00

«К нам приходит время, когда маячит перспектива сепсиса и ампутации конечностей»

Какую роль в борьбе с антибиотикорезистентностью играют бактериофаги прямо сейчас и как могут изменить мир в будущем
Василий МАЛЫШЕВ
Фото из личного архива. Александр Жарников, Руководитель проектного офиса «Развитие бактериофагов» НПО «Микроген (холдинг Нацимбио Госкорпорации Ростех).

Фото из личного архива. Александр Жарников, Руководитель проектного офиса «Развитие бактериофагов» НПО «Микроген (холдинг Нацимбио Госкорпорации Ростех).

В рамках Всемирной недели по борьбе с устойчивостью бактерий к противомикробным препаратам мы поговорили с Руководителем проектного офиса «Развитие бактериофагов» НПО «Микроген» (холдинг Нацимбио Госкорпорации Ростех) Александром Жарниковым о проблеме антибиотикорезистентности, опасности условно патогенных бактерий и нашей привычке бездумно принимать антибиотики. Наши привычки делают бактерии невосприимчивыми к лекарствам, а бактериофаги врачи применяют лишь тогда, когда жизнь уже висит на волоске. При этом фаги и антибиотики могут работать вместе, так как не мешают друг другу.

- Термин антибиотикорезистентность, другими словами, устойчивость к антибиотикам, прочно вошел в нашу жизнь. С какой скоростью нарастает проблема и как быстро бактерии теряют чувствительность к противомикробным препаратам?

- Давайте на самом ярком примере и рассмотрим. Наверное, всем уже известна бактерия Staphylococcus aureus, золотистый стафилококк. Как в свое время его победили? В 60-х годах 20 века появляется антибиотик метициллин, который очень хорошо работает и в 100 процентах случаев срабатывает при инфекциях, вызванных этой бактерией. Однако уже к 90-м годам возникает метициллинрезистентная бактерия золотистого стафилококка и метициллин перестает действовать, то есть этот антибиотик становится бесполезным.

Ему на смену приходит ванкомицин, который успешно борется с этой бактерией. Однако уже через 10 лет стафилококк переходит из госпитального сектора в амбулаторный и фиксируется медицинскими учреждениями практически повсеместно. Ванкомицин работать перестаёт. Это наглядный пример антибиотикорезистентности, когда происходит сокращения сроков приспособления бактерий к антимикробным препаратам. При этом все больше штаммов приобретают антибиотикорезистентные формы, с которыми в некоторых случаях практически невозможно бороться. По сути, мы возвращаемся на 100 лет назад, когда малейшая раневая или энтеральная инфекция, малейший дисбактериоз, могут стать фатальными для человека. И таких случаев все больше и больше, к сожалению.

В 2001 году Всемирная организация здравоохранения принимает глобальную стратегию сдерживания антимикробной резистентности, появляются различные программы рационального применения антибиотиков. Это очень важная задача, потому что за последние 30 лет в мире не создано ни одной молекулы, ни одного нового класса антибиотиков, способных решить проблему антибиотикорезистентности.

- Как бактерии учатся противостоять антибиотикам?

- Можно привести простой пример. Человек сходил в больницу, съездил на метро, посетил общественные места – и принес с собой домой какую-то бактерию. Затем, возможно, человек переохладится и заболеет. Начинается прием антибиотиков. Первым делом антибиотики уничтожают бактерии, которые к ним чувствительны, освобождая место для нечувствительных. И вполне вероятно, что в каждом из нас и вокруг нас пребывает большое количество штаммов, обладающих антибиотикорезистентностью, но именно применение антибиотиков смещает этот баланс в сторону резистентных штаммов, то есть увеличивая их количество.

Всемирная организация здравоохранения делает ужасающие прогнозы: через 10-20 лет ни один существующий антибиотик не будет активен в отношении антибиотикорезистентных штаммов.

- Вы назвали золотистый стафилококк… Какие еще инфекции становятся более опасными из-за антибиотикорезистентности?

- К сожалению, даже те, которые постоянно присутствуют в нашей микробиоте — так называемые условно патогенные. Любое иммунодефицитное состояние может нарушить баланс, и условно патогенные микроорганизмы могут стать причиной заболевания. К примеру, любая кишечная инфекция провоцирует изменение баланса в микробиоте кишечника и размножение условно патогенных бактерий, которые становятся в этот момент крайне опасными. А в случае если в микробиоме присутствуют штаммы, резистентные к антимикробным препаратам, то ситуация становится опасной вдвойне.

На сегодняшний день в числе наиболее распространенных условно патогенных микроорганизмов превалирует ряд всем известных бактерий — Escherichia coli (Кишечная палочка), Klebsiella, стафилококки, стрептококки. Такие инфекции характеризуются хроническим течением заболевания с периодическими обострениями. Если возбудитель оказывается резистентным, то терапия затягивается, и пациент проходит по несколько курсов лечения разными антибиотиками. Это, естественно, не лучшим образом отражается на здоровье человека.

ВОЗ однозначно признает, что наиболее опасны внутрибольничные инфекции, именно такие штаммы наиболее часто и активно мутируют.

- Что такое бактериофаги, мы знаем из школьного курса биологии: вирусы, способные уничтожать бактерии. Каков их вклад в решение проблемы антибиотикорезистентности?

- Бактериофаг такое же древнее существо, как и бактерия, им миллионы лет. По некоторым данным, это самый многочисленный вид на Земле, их насчитывается 10 в 32-й степени, они всегда рядом с бактериями, и их генетическая функция – регулирование бактериального баланса на нашей планете. Бактериофаг работает очень просто. Он сталкивается с бактерией, и, если подходит по виду и чувствительности, он ее уничтожает: проникает внутрь и запускает процесс репликации своей ДНК. В процессе копировании возникают новые бактериофаги, которые разрывают бактерию изнутри и отправляются дальше делать свою работу. Так происходит естественная регуляция баланса бактерий на Земле и, собственно говоря, в организме человека бактериофаг и бактерия ведут себя точно так же.

- Что значит «подходит по виду»?

- Это говорит о том, что бактериофаги высокоспецифичны. К примеру, бактериофаг Escherichia coli заражает и уничтожает только бактерию Escherichia coli — и никакую другую.

- А туберкулез?

- Было очень много попыток и в России, и в мире найти, произвести бактериофаг против микобактерий туберкулеза в нужном качестве и в достаточном количестве, но пока особо похвастать нечем. Микобактерии обладают рядом свойств, сильно отличающихся от обычных, привычных нам бактерий. В теории это по-прежнему возможно, но в каком-то будущем.

- Как бактериофаги проявляют себя в борьбе с внутрибольничными инфекциями?

- Так же, как и против любых других бактерий. Если есть бактериофаг чувствительный к внутрибольничной инфекции, он однозначно срабатывает.

- Про антиваксеров знают все. В последнее время даже появилась целая категория людей, которые боятся применения фагов, так как, по их словам, не хотят попадания в организм чужой ДНК. Оправдано ли такое опасение?

- Эта точка зрения абсурдна до смешного. Во-первых, бактериофаги наряду с бактериями всегда присутствуют в нашем организме. И не только в нашем организме: они повсюду! Их ДНК нам не чужеродна. Это эволюционная ДНК, и она не может нанести организму никакого вреда. Кроме того, в препаратах, которые производит наша компания, используются только природные вирулентные бактериофаги, то есть те, которые мы находим в окружающей среде. Их подбор — большая селекционная работа. Но никаких генетических трансформаций с бактериофагами мы не проводим. В препараты попадает только то, что действительно есть в природе, и это именно то, что нужно организму в каждом конкретном случае в отношении к каждой конкретной бактерии.

- Сегодня антибиотики и бактериофаги обычно друг другу противопоставляются. Не справляются антибиотики — пробуем бактериофаги. А могут ли антибиотики и бактериофаги работать вместе?

- Прежде всего, нужно сказать, что бактериофаги – это наследие Советского Союза. В СССР бактериофаги активно применялись, и с появлением антибиотиков, к счастью, их производство и использование не прекратили. Как я уже сказал, за последние 30 лет в мире не было создано ни одного нового антибиотика, способного кардинально изменить существующее положение с антибиотикорезистентностью, и все программы (по борьбе с антибиотикорезистентностью — ред. ), которые действуют сегодня, нацелены на рациональное применение имеющихся антибактериальных препаратов. Еще один фактор, который необходимо упомянуть при ответе на этот вопрос, — это недостаточная информированность врачей о бактериофагах.

Нельзя и неправильно говорить, что бактериофаги – это альтернатива антибиотикам. Это дополнительный инструмент врачей в борьбе с антибиотикорезистентными штаммами. Фаги можно использовать и в качестве монотерапии, и вместе с антибиотиками. Никакого дополнительного риска совместное использование не несет, это давно доказано. Но, к сожалению, чаще всего врачи обращаются к бактериофагам уже тогда, когда состояние пациента становится жизнеугрожающим, когда уже возникла перспектива сепсисов и ампутации конечностей. Это, конечно, очень печально, но таких случаев очень много.

- Есть ли у вас на памяти случаи, когда антибиотики не помогли, а фаги — справились с «супербактериями»?

- Конкретные случаи перечислять не буду, их довольно много. В одном из московских институтов сейчас проводится пилотное исследование по санации фагами постоперационной диабетической стопы на фоне мультирезистентных штаммов. В другом институте ведется пилотное исследование применения бактериофагов против урологических штаммов, вызывающих циститы. Таких примеров все больше. Мы стараемся как можно активнее информировать врачей, чтобы они обращались к бактериофагам на более ранних стадиях заболеваний. И эта работа приносит свои плоды - к нам все чаще обращаются врачи и пациенты.

В январе 2020 года мы создали биологический ресурсный центр, который занимается массовой и глобальной селекцией бактериофагов, ведет мониторинг бактериального пейзажа Российской Федерации и старается создать эффективные препараты.

- Как вы оцениваете потенциал дальнейшего изучения бактериофагов?

- Разрабатываются новые препараты бактериофагов, новые лекарственные формы. Спектр уже существующих фагов покрывает порядка 86% всего бактериального пейзажа условно патогенных бактерий. Наша задача – довести его до 92%.

Исследования продолжаются. У нас есть глобальные программы персонализированной медицины, но это вопрос отдаленного будущего.

- Медицина сможет создавать «коктейль» из бактериофагов, исходя из имеющегося у пациента штаммового набора бактерий?

- Да, в теории это уже многократно доказано. Кое-где в мире этот метод уже применяется, например, в рамках сострадательной медицины в Европе и в рамках «права на попытку» в США. Когда все методы борьбы с инфекцией исчерпаны, создаются персонализированные фаговые коктейли. Они практически со стопроцентной вероятностью срабатывают в отношении конкретной бактерии, поскольку под эту конкретную бактерию и подбираются.

- Как известно, большая часть бактерий, в том числе условно-патогенных, живут в организме не сами по себе, а в составе так называемых биопленок. И это один из ключевых защитных факторов бактерий, обеспечивающий антибиотикорезистентность. Могут ли бактериофаги преодолевать этот защитный барьер?

- Да, бактериофаги способны разрушать биопленки. На эту тему написано множество научных работ.

- Где и как ищут бактериофаги? По логике, они должны быть где-то рядом с бактерией…

- Действительно, бактериофаги всегда рядом со «своей» бактерией. Из истории мы помним, что в конце 90-х годов 19 века работавший в Индии английский биолог Эрнест Хэнкин, анализируя пробы воды из реки Джумны, притока Ганга, обратил внимание на то, что на одном участке реки в одном миллилитре воды холерных вибрионов огромное количество, а в пробах, взятых ниже по течению, их практически нет. Тогда он предположил, что в воде может содержаться некий инфицирующий бактерии агент. Двадцать лет спустя французский биолог Феликс д’Эрелль выделит его и назовет бактериофагом… Бактерии всегда сопровождаются бактериофагами, которые, как я уже сказал, регулируют их численность, поддерживая баланс в природе. Соответственно, любые места, где живут бактерии, подходят для поиска фагов: сточные воды, лужи, а также природные водные объекты — реки озера. Но важно понимать, что поиск этот достаточно глобальный и крайне сложный, поскольку мало просто найти бактериофаг и выделить его из природной среды. До того, как попасть в препарат, бактериофаги проходят очень большой путь селекции и исследований. В наших препаратах содержаться только вирулентные бактериофаги — те, которые при встрече с бактерией внедряют в нее свою ДНК, активно реплицируются и разрывают бактерию, вызывая ее гибель. Существуют наряду с ними и умеренные бактериофаги. Их генетический код таков, что они, по сути, частично встраивают свой геном в геном бактерии и сосуществуют с ней. С нашей точки зрения, это вредное свойство, которое учит бактерию противостоять бактериофагам. Мы работаем только с вирулентными бактериофагами, которые уничтожают бактерию. Получение такого фага — очень сложный процесс.

- Что бы вы сказали тем, кто бездумно принимает антибиотики?

- Те, кто занимается самолечением, ускоряют процесс развития антибиотикорезистентности. Я бы рекомендовал всем пациентам строго следовать указаниям врачей, а врачам рекомендовал бы проявлять сдержанность и серьезность в отношении назначения антибиотиков. Человек не должен назначать сам себе ни антибиотик, ни бактериофаг, вообще ни один препарат.