Конец света на клеточном уровне. Почему супербактерии страшнее ядерной войны?

Российские учёные из Центра алгоритмической биотехнологии СПбГУ разработали алгоритм поиска антибиотиков, который ускоряет создание новых антибактериальных средств. Почему в деле борьбы с бактериями важна скорость и чем грозят человечеству мутировавшие микроорганизмы?

Виной непрестанной борьбы человечества со смертельными микроорганизмами являются так называемые супербактерии, эволюционным путём вырабатывающие сопротивляемость к антибиотикам.

Как простая плесень помогла спасти мир

История борьбы с губительными микроорганизмами началась в 1928 году, когда британский бактериолог Александр Флеминг обнаружил, что некоторые из выращенных им колоний бактерий стафилококков заражены обыкновенной плесенью Penicillium — той самой, которая растёт на хлебе, придавая ему зелёный цвет. Вокруг каждой из таких колоний он заметил область, чистую от бактерий.


Коллаж © L!FE Фото: © Wikipedia.org / Wikipedia.org

Флеминг заключил, что плесень продуцирует вещество, которое убивает бактерии, — пенициллин. Именно он стал первым антибиотиком — лекарством, способным лечить от заболеваний, считающихся смертельными, и спасшим жизни миллионам людей по всему миру.

Но с повсеместным распространением антибиотиков и их широким применением выяснилось, что стало появляться всё больше бактерий, эволюционным путём выработавших сопротивляемость к антибиотикам. Этот процесс начался в 1960-х годах и продолжается до сих пор.

Например, уже в наши дни существует лекарственно-устойчивый туберкулёз, который может развиться у пациента, получающего лечение от активной формы туберкулёза, при неправильном применении или назначении противотуберкулезных препаратов, или бактериальные инфекции мочевых путей, также устойчивые к действиям лекарственных препаратов.

Что сейчас?

Всемирная организация здравоохранения выделяет 12 патогенов, наиболее устойчивых к применению антибиотиков. Также эксперты заявили, что эти 12 бактерий обладают свойством обнаруживать новые пути сопротивления и вырабатывают генетический материал, который позволяет другим вирусам противостоять лекарствам. В случае их распространения человечество может оказаться под смертельной угрозой.

Более того, эта вероятность распространения более чем реальна: согласно исследованиям, к 2050 году супербактерии могут унести жизни большего количества людей, чем рак. Более того, на глобальном уровне связанный с супербактериями ущерб может составить около 3,5% мирового ВВП, $100 триллионов долларов.

Среди одной из причин, стимулирующих эволюцию супербактерий, помимо чрезмерного и необязательного использования антибиотиков в медицине, исследователи выделяют, как ни парадоксально, сельскохозяйственную отрасль.

Дело в том, что в погоне за прибылью фермеры активно применяют антибиотики. Лекарственные препараты помогают как сократить количество падежа скота, так и стимулировать усиленный рост животных.

Как отмечает Scientific American, в США фермы становятся ещё и одними из крупнейших источников супербактерий. Антибиотики, применяемые на фермах, сначала могут быть эффективными, но эта относительно замкнутая среда становится «бассейном», в котором бактерии эволюционируют, развивая устойчивость к лекарственным препаратам. Одним из ярких иллюстраций таких бактерий является пример метициллин-резистентного стафилококка со множественной лекарственной устойчивостью, который стал настоящей бедой американской медицины.

Дальше — хуже

Антибиотики последнего поколения — крайне дорогие препараты, призванные для использования в случаях, когда все прочие лекарства бессильны — не всегда дают поводы для надежд. Эволюция бактерий — процесс неконтролируемый, и его невозможно остановить.

Крупные фармакологические компании всё реже вкладывают средства в антибактериальные исследования. Это продиктовано в первую очередь экономическими мотивами: разработка новых антибиотиков крайне затратна. Вместе с фактом, что прибегают к ним исключительно в самую последнюю очередь, это делает производство убыточным.

При этом конец «эры антибиотиков», возможно, уже начался: согласно мнению учёных из Университета штата Огайо, бактерия, устойчивая к антибиотикам «последней надежды», существует уже сейчас.

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, по количеству связанных с ними смертей инфекции уступают лишь ишемической болезни сердца и инфарктам. В сценарии, при котором распространение получат новые супербактерии, эта цифра покажется лишь отголоском из лучших времён.

По оценкам учёных, обмен ядерными ударами между СССР и США в начале 1980-х годов стоил бы жизни 450 миллионам человек без учёта последствий подобного конфликта. В случае же если супербактерии получат глобальное распространение — что не так сложно в связи с существенным, по сравнению с прошлыми эпохами, скачком человечества в транспортной сфере — последствия могут быть даже более катастрофическими как для человечества, так и для прочих форм жизни на Земле.

Роман Босиков