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.
Antibioticele: în spatele cortinei, ele susțin medicina modernă. Le folosim pentru a trata boli infecțioase, dar și pentru a facilita totul, de la chirurgie la chimioterapie, la transplant de organe. Fără antibiotice, chiar și procedurile medicale de rutină pot duce la infecții ce amenință viața. Iar noi suntem în pericol de a le pierde.
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.
Antibioticele sunt substanțe chimice care previn proliferarea bacteriilor. Din nefericire, unele bacterii au devenit rezistente la toate tipurile de antibiotice existente. În același timp, am încetat să descoperim antibiotice noi. Totuși, există speranța că putem rezolva 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.
Dar mai întâi, cum am ajuns în această situație? Primul antibiotic folosit în masă a fost penicilina, descoperită în anul 1928 de Alexander Fleming. În discursul de acceptare a Premiului Nobel din 1945, Fleming a avertizat omenirea că rezistența bacteriilor la antibiotice are potențialul de a distruge miracolul antibioticelor. Avea dreptate: în anii 1940 și 1950, bacteriile rezistente începeau deja să apară.
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.
De atunci și până în anii '80, companiile farmaceutice au contracarat problema rezistenței prin descoperirea multor antibiotice noi. La început, acesta a fost un succes, și a fost și o afacere profitabilă.
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.
În timp, câteva lucruri s-au schimbat. Nou descoperitele antibiotice erau deseori eficiente doar pentru un spectru îngust de infecții, pe când primele antibiotice avuseră un spectru larg de aplicare. Aceasta nu este o problemă în sine, dar înseamnă totuși că puteau fi vândute mai puține doze de antibiotic, ceea ce le făcea mai puțin profitabile. În trecut, antibioticele erau prescrise în exces, inclusiv pentru infecții virale asupra cărora nu aveau niciun efect. Odată cu reevaluarea prescripțiilor, un lucru bun în sine, au scăzut vânzările. În același timp, companiile au început să creeze noi medicamente care să fie administrate pe tot parcursul vieții, precum medicamentele pentru tensiune sau colesterol, iar, mai târziu, medicamentele pentru combaterea anxietății și depresiei. Pentru că sunt administrate pe termen nedeterminat, sunt mai profitabile.
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.
Până spre mijlocul anilor '80, niciun tip de antibiotic nou nu a fost descoperit. Cu toate acestea, bacteriile au continuat să capete rezistență și să o transmită între ele, folosind informațiile genetice, și chiar între specii. Acum bacteriile rezistente la multe antibiotice sunt comune, iar unele tulpini devin din ce în ce mai rezistente la antibioticele actuale.
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.
Deci, ce putem face în această situație? Trebuie să controlăm uzul antibioticelor, să creăm altele noi, să combatem rezistența la antibioticele existente și la cele noi, și să găsim noi modalități de a lupta contra infecțiilor bacteriene. Cel mai mare consumator de antibiotice este sectorul agricol, care folosește antibiotice nu doar pentru a trata infecții, ci și pentru a promova creșterea animalelor. Folosirea unui volum mare de antibiotice crește expunerea bacteriilor la antibiotice și astfel crește riscul ca bacteriile să dezvolte rezistență. Multe bacterii comune pentru animale, precum salmonela, pot infecta și oamenii, iar versiuni rezistente la antibiotice pot ajunge la noi prin lanțul trofic și se pot răspândi prin intermediul comerțului internațional și transportului.
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.
În privința noilor antibiotice, natura ne oferă cei mai promițători compuși. Organisme precum alți microbi și fungi care au evoluat timp de milioane de ani pentru a trăi în medii competitive, ceea ce înseamnă că ei conțin adesea compuși antibiotici care le oferă un avantaj în competiția cu anumite bacterii.
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.
Putem de asemenea combina antibiotice cu molecule care inhibă rezistența. O modalitate prin care bacteriile dezvoltă rezistență e prin secreția de proteine care degradează antibioticul. Prin acoperirea antibioticului cu molecule care blochează degradarea, antibioticul poate fi eficient.
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.
Bacteriofagii, virusuri care atacă bacterii, dar nu afectează oameni, sunt o cale promițătoare către combaterea infecțiilor bacteriene. Dezvoltarea de noi vaccinuri pentru infecții comune, poate preveni boala apariția bolii.
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.
Cea mai mare provocare rămâne însă finanțarea, care la momentul actual este inadecvată în toată lumea. Antibioticele nu aduc suficient profit, așa că marile companii farmaceutice au oprit dezvoltarea lor. Între timp, companii mai mici care dezvoltă cu succes noi antibiotice deseori ajung în faliment, precum start-upul american Achaogen. Noi tehnici terapeutice, precum bacteriofagii și vaccinurile se lovesc de aceeași problemă fundamentală precum antibioticele tradiționale: dacă funcționează, sunt folosite doar o dată, ceea ce nu produce suficienți bani. Iar pentru a contracara rezistența pe termen lung, va trebui să folosim noile antibiotice cu mare grijă, diminuând chiar mai mult profiturile celor care le creează.
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.
O posibilă soluție ar fi să privim profitul dincolo de volumul de vânzări. Spre exemplu, Marea Britanie testează un model prin care serviciile medicale plătesc cotizații pentru antibiotice. În timp ce guvernele caută moduri de a stimula dezvoltarea antibioticelor, aceste programe sunt încă la început. Țările din toată lumea trebuie să facă mai multe, însă prin investiții suficiente în dezvoltarea de noi antibiotice și utilizare controlată a antibioticelor existente, încă putem să combatem rezistența.