Antibiotics: behind the scenes, they enable much of modern medicine. We use them to cure infectious diseases, but also to safely facilitate everything from surgery to chemotherapy to organ transplants. Without antibiotics, even routine medical procedures can lead to life-threatening infections. And we’re at risk of losing them.
Antibióticos: nos bastidores, permitem muito da medicina moderna. Nós os usamos para curar doenças infecciosas, mas também para facilitar tudo com segurança, de cirurgias a quimioterapia e transplantes de órgãos. Sem antibióticos, mesmo procedimentos médicos de rotina podem levar a infecções com risco de vida, e corremos o risco de perdê-los.
Antibiotics are chemicals that prevent the growth of bacteria. Unfortunately, some bacteria have become resistant to all currently available antibiotics. At the same time, we’ve stopped discovering new ones. Still, there’s hope that we can get ahead of the problem.
Antibióticos são produtos químicos que impedem o crescimento de bactérias. Infelizmente, algumas bactérias se tornaram resistentes a todos os antibióticos atualmente disponíveis. Ao mesmo tempo, paramos de descobrir antibióticos novos. Ainda assim, há esperança de que possamos superar o problema.
But first, how did we get into this situation? The first widely used antibiotic was penicillin, discovered in 1928 by Alexander Fleming. In his 1945 Nobel Prize acceptance speech, Fleming warned that bacterial resistance had the potential to ruin the miracle of antibiotics. He was right: in the 1940s and 50s, resistant bacteria already began to appear.
Mas primeiro, como chegamos a essa situação? O primeiro antibiótico amplamente utilizado foi a penicilina, descoberta em 1928 por Alexander Fleming. Em seu discurso no recebimento do Prêmio Nobel de 1945, Fleming alertou que a resistência bacteriana tinha o potencial de arruinar o milagre dos antibióticos. Ele tinha razão. Nas décadas de 1940 e 1950, já começaram a aparecer bactérias resistentes.
From then until the 1980s, pharmaceutical companies countered the problem of resistance by discovering many new antibiotics. At first this was a highly successful— and highly profitable— enterprise.
Desde então até a década de 1980, as empresas farmacêuticas reagiram ao problema da resistência com a descoberta de muitos antibióticos novos. A princípio, essa era uma iniciativa altamente bem-sucedida e lucrativa.
Over time, a couple things changed. Newly discovered antibiotics were often only effective for a narrow spectrum of infections, whereas the first ones had been broadly applicable. This isn’t a problem in itself, but it does mean that fewer doses of these drugs could be sold— making them less profitable. In the early days, antibiotics were heavily overprescribed, including for viral infections they had no effect on. Scrutiny around prescriptions increased, which is good, but also lowered sales. At the same time, companies began to develop more drugs that are taken over a patient’s lifetime, like blood pressure and cholesterol medications, and later anti-depressants and anti-anxiety medications. Because they are taken indefinitely, these drugs more profitable.
Com o tempo, algumas coisas mudaram. Os antibióticos recém-descobertos eram geralmente eficazes apenas para um espectro restrito de infecções, enquanto os primeiros eram amplamente aplicáveis. Isso não é um problema em si, mas significa que doses menores desses medicamentos podem ser vendidas, tornando-os menos rentáveis. Antigamente, os antibióticos eram excessivamente prescritos, inclusive para infecções virais sobre as quais não tinham efeito. A fiscalização das prescrições aumentou, o que é bom, mas também reduziu as vendas. Ao mesmo tempo, as empresas começaram a desenvolver mais medicamentos que são tomados ao longo da vida de um paciente, como medicamentos para colesterol e pressão arterial, e, mais tarde, medicamentos contra depressão e ansiedade. Por serem tomados indefinidamente, esses medicamentos são mais rentáveis.
By the mid-1980s, no new chemical classes of antibiotics were discovered. But bacteria continued to acquire resistance and pass it along by sharing genetic information between individual bacteria and even across species. Now bacteria that are resistant to many antibiotics are common, and increasingly some strains are resistant to all our current drugs.
Em meados da década de 1980, nenhuma nova classe química de antibióticos foi descoberta, mas as bactérias continuavam a adquirir resistência e a transmiti-la compartilhando informações genéticas entre bactérias individuais e até mesmo entre espécies. Hoje, são comuns as bactérias resistentes a muitos antibióticos e, cada vez mais, algumas cepas são resistentes a todos os medicamentos atuais.
So, what can we do about this? We need to control the use of existing antibiotics, create new ones, combat resistance to new and existing drugs, and find new ways to fight bacterial infections. The largest consumer of antibiotics is agriculture, which uses antibiotics not only to treat infections but to promote the growth of food animals. Using large volumes of antibiotics increases the bacteria’s exposure to the antibiotics and therefore their opportunity to develop resistance. Many bacteria that are common in animals, like salmonella, can also infect humans, and drug-resistant versions can pass to us through the food chain and spread through international trade and travel networks.
O que podemos fazer a respeito? Precisamos controlar o uso de antibióticos existentes, criar novos, combater a resistência a medicamentos novos e existentes e encontrar novas maneiras de impedir infecções bacterianas. O maior consumidor de antibióticos é a agricultura, que os usa não apenas para tratar infecções, mas para promover o crescimento de animais para alimentação. O uso de grandes volumes de antibióticos aumenta a exposição das bactérias a eles e, portanto, sua oportunidade de desenvolver resistência. Muitas bactérias comuns em animais, por exemplo, a salmonela, também podem infectar seres humanos, e versões resistentes a medicamentos podem passar pra nós pela cadeia alimentar e se espalhar pelo comércio internacional e pelas redes de viagens.
In terms of finding new antibiotics, nature offers the most promising new compounds. Organisms like other microbes and fungi have evolved over millions of years to live in competitive environments— meaning they often contain antibiotic compounds to give them a survival advantage over certain bacteria.
Em termos de descobrir antibióticos novos, a natureza oferece os mais promissores compostos novos. Organismos, como outros micróbios e fungos, evoluíram ao longo de milhões de anos para viver em ambientes competitivos, o que significa que geralmente contêm compostos antibióticos para lhes proporcionar uma vantagem de sobrevivência sobre certas bactérias.
We can also package antibiotics with molecules that inhibit resistance. One way bacteria develop resistance is through proteins of their own that degrade the drug. By packaging the antibiotic with molecules that block the degraders, the antibiotic can do its job.
Também podemos embalar antibióticos com moléculas que inibem a resistência. Um modo de as bactérias desenvolverem resistência é por meio de proteínas próprias que degradam o medicamento. Ao ser embalado com moléculas que bloqueiam os degradadores, o antibiótico pode fazer seu trabalho.
Phages, viruses that attack bacteria but don’t affect humans, are one promising new avenue to combat bacterial infections. Developing vaccines for common infections, meanwhile, can help prevent disease in the first place.
Fagos, vírus que atacam bactérias, mas não afetam seres humanos, são uma nova via promissora de combate a infecções bacterianas. Enquanto isso, o desenvolvimento de vacinas para infecções comuns pode ajudar a prevenir doenças em primeiro lugar.
The biggest challenge to all these approaches is funding, which is woefully inadequate across the globe. Antibiotics are so unprofitable that many large pharmaceutical companies have stopped trying to develop them. Meanwhile, smaller companies that successfully bring new antibiotics to market often still go bankrupt, like the American start up Achaogen. New therapeutic techniques like phages and vaccines face the same fundamental problem as traditional antibiotics: if they’re working well, they’re used just once, which makes it difficult to make money. And to successfully counteract resistance in the long term, we’ll need to use new antibiotics sparingly— lowering the profits for their creators even further.
O maior desafio para todas essas abordagens é o financiamento, lamentavelmente inadequado em todo o mundo. Como os antibióticos não são muito rentáveis, muitas grandes empresas farmacêuticas pararam de tentar desenvolvê-los. Enquanto isso, empresas menores que conseguem trazer com sucesso antibióticos novos ao mercado muitas vezes vão à falência, como a start-up norte-americana Achaogen. Novas técnicas terapêuticas, como fagos e vacinas, enfrentam o mesmo problema fundamental dos antibióticos tradicionais: se estiverem funcionando bem, serão usadas apenas uma vez, o que dificulta ganhar dinheiro. Para neutralizar com êxito a resistência a longo prazo, precisaremos usar antibióticos novos com moderação, diminuindo ainda mais os lucros dos fabricantes.
One possible solution is to shift profits away from the volume of antibiotics sold. For example, the United Kingdom is testing a model where healthcare providers purchase antibiotic subscriptions. While governments are looking for ways to incentivize antibiotic development, these programs are still in the early stages. Countries around the world will need to do much more— but with enough investment in antibiotic development and controlled use of our current drugs, we can still get ahead of resistance.
Uma solução possível é afastar os lucros do volume de antibióticos vendidos. Por exemplo, o Reino Unido está testando um modelo em que profissionais de saúde compram cotas de antibióticos. Embora os governos busquem modos de incentivar o desenvolvimento de antibióticos, esses programas ainda estão no início. Países em todo o mundo precisarão fazer muito mais, mas, com investimento suficiente no desenvolvimento de antibióticos e no uso controlado de nossos medicamentos atuais,