當今市場上的大多數抗生素都來自 80 年代，即所謂的抗生素治療的黃金時代。 我們目前正在經歷新藥需求與供應之間的巨大不平衡。 與此同時，據世界衛生組織稱，後抗生素時代才剛剛開始。 我們與教授交談。 哈布博士。 醫學。 瓦萊里亞·赫里涅維奇。
- 每年，對抗生素有抗藥性的細菌感染會導致約。 700萬。 全球死亡人數
- “抗生素的不當和過度使用意味著耐藥菌株的比例逐漸增加，自上世紀末以來呈現雪崩特徵”——Waleria Hryniewicz 教授說
- 研究對人類感染具有重要意義的細菌（如銅綠假單胞菌和腸道沙門氏菌）的瑞典科學家最近發現了所謂的 gar 基因，該基因決定了對一種最新抗生素——plasomycin 的耐藥性。
- 根據教授。 波蘭赫里涅維奇是感染醫學領域最嚴重的問題 新德里型碳青黴烯酶 (NDM) 以及 KPC 和 OXA-48
Monika Zieleniewska，Medonet：看起來我們正在與細菌賽跑。 一方面，我們正在引入作用範圍越來越廣的新一代抗生素，另一方面，越來越多的微生物對它們產生抗藥性……
Waleria Hryniewicz 教授： 不幸的是，這場競賽是由細菌贏得的，這可能意味著醫學後抗生素時代的開始。 該術語最早出現在世界衛生組織 2014 年發布的《抗生素耐藥性報告》中。該文件強調， 現在，即使是輕微的感染也可能是致命的 這不是世界末日的幻想，而是真實的畫面。
僅在歐盟，2015 年就有 33 人因感染多重耐藥微生物而死亡，而這些微生物沒有有效的治療方法。 在波蘭，此類病例的數量估計約為 2200 例。然而，亞特蘭大的美國感染預防和控制中心 (CDC) 最近報告說， 在美國，每 15 分鐘就有一次類似的感染。 病人死了. 根據英國著名經濟學家 J. O'Neill 團隊編寫的報告作者的估計，每年世界上抗生素耐藥性感染導致大約700萬。 死亡人數。
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科學家如何解釋抗生素危機？
這組藥物的財富降低了我們的警惕性。 在大多數情況下，耐藥菌株是通過引入新抗生素而分離出來的，但這種現象最初是微不足道的。 但這意味著微生物知道如何保護自己。 由於抗生素使用不當和過量，耐藥菌株的比例逐漸上升，自上世紀末以來呈現雪崩式特徵。. 同時，新抗生素的引進是零星的，因此需求，即新藥的需求與供應之間存在巨大的不平衡。 如果不立即採取適當行動，到 2050 年，全球因抗生素耐藥性導致的死亡人數可能會上升至每年 10 億。
為什麼過度使用抗生素有害？
我們至少要從三個方面來處理這個問題。 第一個與抗生素對人類的作用直接相關。 請記住，任何藥物都會引起副作用。 它們可能是輕微的，例如噁心，感覺更糟，但它們也可能導致危及生命的反應，例如過敏性休克、急性肝損傷或心臟問題。
此外，抗生素會擾亂我們的天然細菌菌群，通過保護生物平衡，防止有害微生物（例如艱難梭菌、真菌）過度繁殖，包括那些對抗生素有抗性的微生物。
服用抗生素的第三個負面影響是在我們所謂的正常友好菌群中產生抗藥性，這些菌群可以將其傳遞給能夠引起嚴重感染的細菌。 我們知道，肺炎球菌對青黴素（人類感染的重要病原體）的耐藥性來自口腔鏈球菌，這對我們所有人來說都很常見，但不會傷害我們。 另一方面，耐藥性肺炎球菌疾病的感染帶來了嚴重的治療和流行病學問題。 抗性基因種間轉移的例子有很多，我們使用的抗生素越多，這個過程就越有效。
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細菌如何對常用抗生素產生耐藥性，這對我們構成了多大的威脅？
自然界中抗生素耐藥性的機制已經存在了幾個世紀，甚至在它們被發現用於醫學之前。 產生抗生素的微生物必須保護自己免受它們的影響，為了不死於它們自己的產品，它們有 抗性基因. 此外，他們能夠利用現有的生理機制來對抗抗生素：創造能夠生存的新結構，如果藥物被自然阻斷，還可以啟動替代的生化途徑。
它們激活各種防禦策略，例如泵出抗生素、阻止其進入細胞或使用各種修飾或水解酶使其失活。 一個很好的例子是非常廣泛的β-內酰胺酶水解最重要的抗生素組，例如青黴素、頭孢菌素或碳青黴烯類。
已經證明 耐藥菌的出現和傳播速度取決於抗生素的消費水平和模式。 在限制性抗生素政策的國家，耐藥性保持在較低水平。 例如，該組包括斯堪的納維亞國家。
“超級細菌”一詞是什麼意思？
細菌具有多重抗生素耐藥性，即它們對一線甚至二線藥物不敏感，即最有效和最安全的藥物，通常對所有可用藥物都耐藥。 該術語最初適用於對甲氧西林和萬古黴素不敏感的多重耐藥金黃色葡萄球菌菌株。 目前，它用於描述表現出多種抗生素耐藥性的各種物種的菌株。
和警報病原體？
警報病原體是超級細菌，它們的數量在不斷增加。 在患者體內檢測到它們應觸發警報並實施特別嚴格的措施，以防止它們進一步傳播。 警覺病原體是當今最大的醫學挑戰之一這是由於治療可能性的顯著限制和流行特徵的增加。
可靠的微生物診斷、正常運作的感染控制團隊和流行病學服務在限制這些菌株的傳播方面發揮著巨大作用。 三年前，世界衛生組織根據對成員國抗生素耐藥性的分析，根據引入新的有效抗生素的緊迫性，將多重耐藥細菌分為三類。
至關重要的群體包括腸粘連，如肺炎克雷伯菌和大腸桿菌，以及鮑曼不動桿菌和銅綠假單胞菌，它們對最後的藥物越來越有抵抗力。 還有一種對利福平耐藥的結核分枝桿菌。 接下來的兩組包括多重耐藥葡萄球菌、幽門螺桿菌、淋球菌以及沙門氏菌。 和肺炎球菌。
的信息 負責醫院外感染的細菌在此列表中. 這些病原體中廣泛的抗生素耐藥性可能意味著受感染的患者應該被轉診到醫院治療。 然而，即使在醫療機構中，有效療法的選擇也是有限的。 美國人將淋球菌列入第一類，不僅是因為其多重耐藥性，還因為其傳播途徑極為有效。 那麼，我們會很快在醫院治療淋病嗎？
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瑞典科學家在印度發現了含有抗生素抗性基因的細菌，即所謂的 gen gar。 它是什麼，我們如何使用這些知識？
新 gar 基因的檢測與所謂的環境宏基因組學的發展有關，即研究從自然環境中獲得的所有 DNA，這也使我們能夠識別我們無法在實驗室中生長的微生物。 gar 基因的發現非常令人不安，因為它決定了對一種最新抗生素的耐藥性—— 普拉黴素 – 去年註冊。
人們對它寄予厚望，因為它對抵抗該組中較舊藥物（慶大霉素和阿米卡星）的細菌菌株具有高度活性。 另一個壞消息是，該基因位於一種稱為整合子的可移動遺傳元件上，即使在存在纖溶黴素的情況下，它也可以在不同細菌物種之間水平傳播，因此非常有效。
gar 基因已從對人類感染具有重要意義的細菌中分離出來，例如銅綠假單胞菌和腸沙門氏菌。 印度的研究涉及從排放污水的河底收集的材料。 他們展示了通過不負責任的人類活動在環境中廣泛傳播抗性基因。 因此，許多國家已經在考慮在廢水排放到環境中之前對其進行消毒. 瑞典研究人員還強調在引入任何新抗生素的初始階段，甚至在它們被微生物獲得之前，檢測環境中的抗性基因的重要性。
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似乎——就像病毒一樣——我們應該小心打破生態障礙和洲際旅遊。
不僅是旅遊，還有地震、海嘯、戰爭等各種自然災害。 當談到通過細菌打破生態屏障時，一個很好的例子是我們氣候區中鮑曼不動桿菌的存在迅速增加。
它與第一次海灣戰爭有關，從那裡它很可能是由返回的士兵帶到歐洲和美國的。 他在那裡發現了極好的生活條件，尤其是在全球變暖的背景下。 它是一種環境微生物，因此具有許多不同的機制，使其能夠生存和繁殖。 例如，這些是對抗生素、鹽（包括重金屬）的抗性以及在高濕度條件下的生存。 鮑曼不動桿菌是當今世界上最嚴重的醫院感染問題之一。
但是，我想特別注意流行病，或者說是一場流行病，它經常會引起我們的注意。 它是多重耐藥菌株的傳播以及耐藥決定因素（基因）的水平傳播。 耐藥性是通過染色體 DNA 突變產生的，但也由於抗性基因的水平轉移而獲得，例如轉座子和接合質粒上的水平轉移，以及由於遺傳轉化而獲得的抗性。 它在廣泛使用和濫用抗生素的環境中特別有效。
關於旅遊和長途旅行對耐藥性傳播的貢獻，最引人注目的是產生碳青黴烯酶的腸桿菌株的傳播，這些碳青黴烯酶能夠水解所有 β-內酰胺類抗生素，包括碳青黴烯類，這是一組對治療重症特別重要的藥物感染。
在波蘭，最常見的是新德里型碳青黴烯酶 (NDM)，以及 KPC 和 OXA-48。 它們可能是分別從印度、美國和北非帶到我們這裡的。 這些菌株還具有對許多其他抗生素具有抗性的基因，這極大地限制了治療選擇，將它們歸類為警報病原體。 這無疑是波蘭感染醫學領域最嚴重的問題，國家抗菌藥物敏感性參考中心確認的感染和攜帶者病例數已經超過10例。
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根據醫學文獻，半數以上的患者因產生碳青黴烯酶的腸道桿菌引起的血液感染而無法挽救。 儘管已經引入了對產生碳青黴烯酶的菌株具有活性的新抗生素，但我們仍然沒有任何抗生素可有效治療 NDM。
已發表的多項研究表明， 在洲際旅行期間，我們的消化道很容易被當地微生物定殖. 如果耐藥細菌在那裡很常見，我們會將它們進口到我們居住的地方，它們會在我們身邊停留數週。 此外，當我們服用對它們有抗藥性的抗生素時，它們傳播的風險就會增加。
在導致人類感染的細菌中發現的許多抗性基因來自環境和人畜共患微生物。 因此，最近描述了攜帶粘菌素抗性基因 (mcr-1) 的質粒大流行，其在一年內已在五大洲的腸桿菌屬菌株中傳播。 它最初是從中國的豬中分離出來的，然後是在家禽和食品中。
最近，關於人工智能發明的抗生素halicin的話題越來越多。 計算機是否有效地取代了人類開發新藥？
使用人工智能搜索具有預期特性的藥物似乎不僅有趣，而且非常可取。 也許這會讓你有機會獲得理想的藥物？ 沒有微生物可以抵抗的抗生素？ 在創建的計算機模型的幫助下，可以在短時間內測試數百萬種化合物，並選擇最具抗菌活性的化合物。
就這樣一個“發現” 新抗生素是halicin，它的名字來源於電影“9000：太空漫遊”中的HAL 2001計算機. 對其對多重耐藥鮑曼不動桿菌菌株的體外活性研究是樂觀的，但它對銅綠假單胞菌（另一種重要的醫院病原體）無效。 我們觀察到越來越多的通過上述方法獲得的潛在藥物的提議，這可以縮短其開發的第一階段。 不幸的是，仍然需要進行動物和人體研究，以確定新藥在真實感染條件下的安全性和有效性。
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因此，我們會在未來將創造新抗生素的任務委託給經過適當編程的計算機嗎？
這已經部分發生了。 我們擁有大量具有已知特性和作用機制的多種化合物庫。 我們知道它們在組織中達到的濃度，具體取決於劑量。 我們知道它們的化學、物理和生物學特性，包括毒性。 就抗菌藥物而言，我們必須努力徹底了解我們想要開發有效藥物的微生物的生物學特性。 我們需要知道引起病變的機制和毒力因素。
例如，如果一種毒素是導致您的症狀的原因，那麼該藥物應抑制其產生。 對於多重耐藥細菌，有必要了解耐藥機制，如果它們是由水解抗生素的酶產生的，我們會尋找其抑製劑。 當受體改變產生抗性機制時，我們需要找到一種對它有親和力的機制。
也許我們還應該開發技術來設計“量身定制”的抗生素，以滿足特定人群或特定細菌菌株的需求？
這會很好，但是……目前，在治療感染的第一階段，我們通常不知道病因（導致疾病），所以我們開始使用具有廣譜作用的藥物進行治療。 一種細菌通常是導致不同系統不同組織中發生的許多疾病的原因。 讓我們以金黃色葡萄球菌為例，它會導致皮膚感染、肺炎、敗血症等。 但化膿性鏈球菌和大腸桿菌也對同樣的感染負責。
只有在收到微生物實驗室的培養結果後，它不僅會告訴您是哪種微生物引起了感染，還會告訴您它的藥物敏感性如何，您才能選擇適合您需求的抗生素。 另請注意 由我們身體其他部位的相同病原體引起的感染可能需要不同的藥物因為治療的有效性取決於其在感染部位的濃度，當然，也取決於病因因素的敏感性。 我們迫切需要新的抗生素，包括廣譜的，當病因未知時（經驗性治療）和狹窄的，當我們已經有了微生物學檢測結果時（靶向治療）。
對能夠充分保護我們微生物組的個性化益生菌的研究怎麼樣？
到目前為止，我們還沒有能夠構建出具有所需特性的益生菌， 我們仍然對我們的微生物組及其在健康和疾病中的形象知之甚少. 它極其多樣、複雜，經典的育種方法無法讓我們完全理解。 我希望越來越多的胃腸道宏基因組研究能夠提供重要的信息，以便在微生物組內進行有針對性的補救干預。
也許您還需要考慮消除抗生素的細菌感染的其他治療方案？
我們必須記住，抗生素的現代定義不同於原來的定義，即只是微生物代謝的產物。 為了更容易， 我們目前認為抗生素是所有抗菌藥物，包括合成藥物，例如利奈唑胺或氟喹諾酮類藥物. 我們正在尋找用於其他疾病的藥物的抗菌特性。 但是，問題來了：您是否應該放棄原始適應症中的規定？ 如果沒有，我們可能會很快對它們產生抵抗。
已經有許多關於與以前不同的抗感染方法的討論和研究試驗。 當然，最有效的方法是研發疫苗. 然而，由於我們對致病機制的了解有限，以及出於技術和成本效益的原因，微生物種類繁多，這是不可能的。 我們努力降低它們的致病性，例如通過限制在感染髮病機制中重要的毒素和酶的產生或通過剝奪它們組織定植的可能性，這通常是感染的第一階段。 我們希望他們與我們和平共處。
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Hab博士教授。 醫學。 瓦萊里亞·赫里涅維奇 是醫學微生物學領域的專家。 她是國家藥物研究所流行病學和臨床微生物學系主任。 她是國家抗生素保護計劃的主席，直到 2018 年她一直是醫學微生物學領域的國家顧問。
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