Superinfection 2: روبيكون من المشاكل ، فشل التكنولوجيا وأمل جديد


( ج ) علاج فج

مرت 91 سنة منذ اكتشاف البنسلين ، أول دواء يحدث ثورة في فعالية علاج الأمراض البكتيرية.

طوال قرن تقريبًا من وجود الأدوية المضادة للبكتيريا ، تم نسيان العديد من الأمراض تقريبًا. لذلك ، منذ عام 1947 ، يُعتقد أن يرسينيا بيستيس ، وهي بكتيريا الطاعون ، التي تتسبب في وفاة 150 مليون شخص ، قد هُزمت. وكانت الوسائل الرئيسية للمرحلة الأولى من العلاج هي المضادات الحيوية.

ومع ذلك ، نظرًا لزيادة احتمال عودة المنسيين وظهور أمراض معدية جديدة ، كانت منظمة الصحة العالمية تدق ناقوس الخطر على مدار العقد الماضي. وكانت أسباب الكارثة الإهمال والغباء والتطور. قريباً ، حتى القطع الطبيعي للإصبع يمكن أن ينتهي بالموت. لكن أساليب جديدة للنضال قادمة.

المشاكل الأولى



الانتقاء الطبيعي للبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية

في المجموعات البكتيرية المختلفة ، يكون للجزيئات المتأثرة بالمضادات الحيوية "حساسيات" مختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تختلف البكتيريا من نفس النوع عن بعضها البعض ، مثل رقاقات الثلج - من خلال التنوع ، تجد الحياة دائمًا طريقها.

بشكل عشوائي ، تكون بعض البكتيريا أقل عرضة لعمل المضادات الحيوية ، وبعض البكتيريا التي نجت بعد الإبادة الجماعية سوف تعطي ذرية ستنمو وتموت ، ولكن سيكون لديها الوقت لترك ذريتها ، والتي في سلسلة من الأجيال ستخلق مجموعة سكانية "مثالية".


نقل جزيئات الحمض النووي المقاومة للمضادات الحيوية (البلازميدات) المعزولة من الكروموسومات بين البكتيريا

المشكلة لا تأتي وحدها. لقد وجد الباحثون أن بعض البكتيريا يمكنها نقل جينات المقاومة إلى بكتيريا أخرى من نفس النوع أو مختلفة. يحدث النقل بغض النظر عما إذا كانت المضادات الحيوية موجودة في العلاج أم لا.

منذ اكتشاف البنسلين ، أثر الاستخدام المفرط للمضادات الحيوية بشكل كبير على تطور المقاومة البكتيرية - مناعة مضادات الميكروبات ، مما أدى إلى ظهور عدوى فائقة غير قابلة للشفاء.

عبور روبيكون


لتقليل انتشار مقاومة مضادات الميكروبات ، يتم استخدام أداة AWaRe (Access ، Watch and Reserve) ، التي طورها خبراء منظمة الصحة العالمية في شكل قائمة بالأدوية الفعالة الرئيسية ، حاليًا.

في هذه القائمة ، تنقسم المضادات الحيوية إلى ثلاث مجموعات: الوصول (التوافر ، الأدوية من الخيار الأول) ، المراقبة (اليقظة) والاحتياطي (الاحتياطي). وهي تحدد المضادات الحيوية التي يجب استخدامها فقط للبكتيريا المحددة التي تسبب الأمراض الأكثر شيوعًا ، والتي تزيد بشكل كبير من خطر المقاومة ، والتي يجب استخدامها في الحالات القصوى ، مع التهابات ذات المقاومة المتعددة.

في الممارسة العملية ، الخوارزمية تعمل على النحو التالي. يتم جمع إفرازات من جسم المريض (القيح ، الجرح ، القشط من الشعب الهوائية ، وما إلى ذلك) في قارورة معقمة وإرسالها إلى مختبر البكتريولوجي ، حيث يتم تحديد البكتيريا التي كانت في المادة ، والمضادات الحيوية التي كانت حساسة لها ، والتي هي مقاومة للمضادات الحيوية. .

إذا كانت البكتيريا غير حساسة للمضادات الحيوية من الخط الأول ، يلجأ الأطباء إلى الأدوية الأقل استخدامًا. يجب أن يكون بعضها دائمًا في المخزن ويجب ألا يستخدم حيث يمكن للأدوية الأخرى التعامل معه. تبعا لذلك ، الكائنات الحية الدقيقة هي أقل دراية بها وما زالت حساسة.

ومن المفارقات أنه من بين المضادات الحيوية للاحتياطي ، هناك أدوية مشتقة من البكتيريا نفسها. على سبيل المثال ، يُشتق كوليستين ، الذي تم إنتاجه في عام 1949 ، من بكتيريا Paenibacillus polymyxa. هذا المضاد الحيوي ، مثله مثل الآخرين من مجموعة الاحتياطي الأخير ، كان يستخدم ، كما كان يعتقد ، نادراً. ومع ذلك ، في عام 2015 ، تم العثور على البكتيريا المقاومة للكوليستين.

طورت أكثر من 100 دولة خططًا وطنية لمكافحة مقاومة مضادات الميكروبات ، ولكن 75٪ منها لا تملك الوسائل أو الدافع لتمويل الخطة من أجل الاستخدام الصحيح للمضادات الحيوية.

على وجه الخصوص ، استخدمت الصين ، على الرغم من التوصيات الدولية ، 12 ألف طن من كوليستين (إعداد احتياطي) سنويًا لتسمين الخنازير والوقاية من الأمراض في الحيوانات الأخرى.

في ظل عدم وجود فهم واضح لسبب ضرورة السيطرة الكاملة على انتشار مقاومة مضادات الميكروبات ، تأتي الرياضيات لمساعدة الباحثين في جميع أنحاء العالم ، مما يتيح لك محاكاة مختلف المواقف وحساب مخاطر تطور المقاومة ، بما في ذلك الحالات المميتة. العلم بدقة بلا قلب يوضح ما يهدد العالم.

الفشل الدوائي



تشير الرسوم البيانية إلى سنوات تطور المضادات الحيوية ، وتم إدخالها لاحقًا في الممارسة السريرية. الأول هو أرسفينامين ، وهو مادة كيميائية خطيرة تحتوي على الزرنيخ. هذا الأخير ، daptomycin ، فقد فعاليته ضد بعض سلالات MRSA.

بعد ثورة البنسلين في ساحات القتال في الحرب العالمية الثانية ، دخلت صناعة المستحضرات الصيدلانية العصر الذهبي للمضادات الحيوية. استأجرت الشركات باحثين ومبشرين ومسافرين من جميع أنحاء العالم لجمع عينات التربة بحثًا عن مركبات مضادة للجراثيم جديدة. لكن "العصر الذهبي" سرعان ما تلاشى ، وفي ثمانينيات القرن العشرين جاء "شتاء المضادات الحيوية" ، الذي استمر حتى يومنا هذا.

اليوم ، تطور المضادات الحيوية الجديدة بشكل أساسي هو حدث نادر. من بين خمسين دواءً في مراحل مختلفة من التجارب الإكلينيكية ، هناك أقل من اثني عشر دواءًا مبتكرة بحق.

يسترشد المستثمرون بالمنطق وليس بالعواطف: من الصعب زيادة تكلفة هذه الأدوية ، حيث يمكن غضب الجمهور ، ويجب ألا تعتمد على عمليات التسليم المنتظمة - لسبب أنه يمكن وضع الدواء في وضع الاستعداد.

بالإضافة إلى ذلك ، بعد قضاء سنوات في البحث عن مادة جديدة والتجارب السريرية للفعالية والسلامة ، تواجه شركات الأدوية خطر التعرض للمقاومة بعد أشهر فقط من دخول السوق.

من بين جميع التجارب التي تم اختبارها في التجارب المعشاة مزدوجة التعمية والتي تسيطر عليها الغفل في السنوات الأخيرة ، تمت الموافقة على ثمانية مضادات حيوية فقط أو توليفات منها: ديلافلوكساسين ، ميروبينيم + وابراباكتام ، أوزنوكساسين ، بلاسوميسين ، إيرازاسكلين ، إيمبينيم + سيلاستاتين + ريباكتام ، ليفامولين.

Lefamulin ، الذي تم تسويقه تحت علامة Xenlent ، كان أول دواء تمت الموافقة عليه منذ 20 عامًا مع آلية جديدة للعمل ضد الالتهاب الرئوي الجرثومي المكتسب من المجتمع. من المهم أن الشركة المصنعة لا يمكنها الحصول على أي شيء من النصر الطبي غير المشروط.

لقد حدث هذا بالفعل. لذا ، فإن شركة Achaogen ، بعد أن أنفقت 250 مليون دولار ، حاولت على مدى 15 عامًا طرح مضاد حيوي جديد في السوق - بلازومايسين ، وبعد ذلك أفلست فجأة.

بالنظر إلى أهمية المشكلة ، يبحث باحثون آخرون عن طرق عملية براغماتية جديدة في تطوير طرق لمنع نمو البكتيريا.

الدراجين التفاؤل



قامت الشركة الناشئة بتطوير منصة لإعادة برمجة البكتيريا على شبكة حيوية وراثية تطبع شظايا الدنا التي يصل طولها إلى 10 آلاف زوج.

شركة Ginkgo Bioworks للتكنولوجيا الحيوية التي تتخذ من بوسطن مقراً لها ، والتي تدعمها وزارة الدفاع الأمريكية DARPA ورأس المال المغامر Y Combinator ، بدلاً من المضادات الحيوية الأكثر فعالية ، تصنع البروبيوتيك على البروتين الحيوي - بكتيريا مفيدة تهدف إلى مكافحة الكائنات المجهرية المقاومة "المنافسة".

يقوم خبراء Locus Biosciences بتطوير منتج مثير للإعجاب بنفس القدر باستخدام طريقة تحرير الجينات في CRISPR Cas3. تشتهر تقنية كريسبر باستخدام إنزيم Cas9 ، الذي يعمل بمثابة "مقص وراثي" لقطع شظايا الحمض النووي وتحريرها واستبدالها.

Cas3 يتجاوز Cas9 في الاتساع - إنه قادر على التأثير على فترات طويلة من الحمض النووي. يعمل كريسبر كاس 3 بشكل هادف على البكتيريا والفيروسات ، وليس فقط الجروح ، ولكنه يمحو بشكل فعال تسلسلات معينة من الحمض النووي - ما يصل إلى 100 ألف زوج من النيوكليوتيدات في وقت واحد.

تخطط Locus Biosciences لاستخدام هذه التكنولوجيا للتحكم في البكتيريا الخطرة. لصالح الطريقة ، يلعب الحجم الكبير لإنزيم Cas3 - إنه يعمل على الخلايا البكتيرية ، لكنه كبير جدًا لاختراق الخلية البشرية وإتلاف الحمض النووي الخاص بنا.

أود أن أنهي المقال المملوء بالموت وخيبة الأمل في ملاحظة مهمة. نحن لسنا وحدنا في مكافحة البكتيريا. على مدى مليارات السنين ، ظلت فيروسات البكتيريا إحدى أقوى الأدوات للسيطرة على المجموعات الميكروبية ، ولكنها بالكاد تمت دراستها على خلفية نجاح المضادات الحيوية.


تنشغل الأكواخ بالقيام بما يحلو لهم - فهي تهاجم البكتيريا .

بعد الحرب العالمية الثانية ، تطور وضع متناقض. في الولايات المتحدة الأمريكية وأوروبا الغربية ، ظلت البكتيريا محور اهتمام علماء الأحياء فقط ، وفي بلدان الكتلة الشرقية ، تم إنتاج عقاقير حقيقية من البكتيريا. نتيجة لذلك ، أصبحت روسيا رائدة على مستوى العالم في عدد الاستعدادات للبكتيريا المسجلة .

في الولايات المتحدة ، حدثت نهضة للبكتيريا في السنوات الأخيرة فقط. في مايو 2019 ، تم نشر نتائج استخدام مزيج من ثلاثة أنواع من البكتيريا على مريض يصعب علاج العدوى التي يسببها أحد ممثلي المتفطرات غير السلية المتفطرة. النتائج مشجعة - المريض يتعافى.

بدأت الأبحاث بالفعل على عدد من سلالات البكتيريا الطبيعية والمعدلة وراثيا ، ولكن الأدوية المتاحة للمستهلك الشامل والتي تكون فعالة ضد بعض البكتيريا لن تظهر إلا بعد سنوات قليلة.

على الرغم من الإنجازات ، فإننا في بداية معركة طويلة وشاقة ضد البكتيريا - المعركة الرئيسية ما زالت قائمة. حتى الآن ، لم يتم وصف معظم الملتهمات أو أنها غير متاحة للمعالجة الوراثية.

أدوات أخرى لحل مشكلة مضادة للجراثيم هي أيضا بعيدة عن الكمال. وفي الوقت نفسه ، دون زيادة وتيرة البحوث الكيميائية والصيدلانية ، نواجه عقودًا صعبة من التهديدات العالمية.

في سبتمبر 2019 ، قدمت اللجنة العالمية لرصد التأهب ( GPMB) تقرير العالم المعرض للخطر ، والذي أقر بالاحتمال الحقيقي لمسبّب الأمراض الذي قد يؤدي إلى وفاة 50-80 مليون شخص في وباء جديد.

Source: https://habr.com/ru/post/ar471562/


All Articles