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.
Антибіотики: негласно підтримують розвиток сучасної медицини. Ми використовуємо їх не тільки для лікування інфекцій, але й для безпечного проведення всього: від операцій та хіміотерапій до пересадки органів. Без антибіотиків навіть звичайні медичні процедури можуть призвести до небезпечних інфекцій. А згодом до фатальних наслідків.
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.
Антибіотики - це речовини, що пригнічують ріст бактерій. На жаль, деякі бактерії стали резистентними до більшості існуючих антибіотиків. Разом з тим, припинилося відкриття нових антибіотиків. Але є надія на вирішення цієї проблеми.
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.
Як же так вийшло насамперед? Першим загальновизнаним антибіотиком був пеніцилін, відкритий в 1928 році Олександром Флемінгом. У своїй промові на церемонії вручення Нобелівської премії 1945 року Флемінг попередив, що резистентність здатна зруйнувати чудодійність антибіотиків. І він мав рацію: вже в 1940-х та 50-х роках почали з'являтися резистентні бактерії.
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.
З тих пір і до 1980-х років фармацевтичні компанії боролися з проблемою резистентності, відкривши безліч нових антибіотиків. Спочатку це була досить успішна і прибуткова справа.
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.
Але з тих пір дещо змінилось. Нещодавно відкриті антибіотики були ефективні лише для вузького спектру дії, тоді як найперші – широкого. Це не глобальна проблема, але це означає, що може бути вироблена менша їх кількість – що робить їх економічно невигідними. На перших етапах антибіотиків було занадто багато навіть для вірусних інфекцій, які вони не могли зупинити. Кількість ліків збільшилася, і це добре, але в той же час знизилися продажі. Разом з тим, компанії почали розробляти більше ліків, які приймаються пожиттєво: для кров'яного тиску та підвищеного холестерину, а пізніше антидепресанти і препарати проти тривоги. Саме пожиттєві препарати стали більш прибутковими.
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.
До середини 1980-х років нових хімічних класів антибіотиків не було виявлено. Але бактерії продовжували набувати та передавати резистентність, обмінюючись генетичною інформацією не тільки між окремими бактеріями, а навіть між видами. Зараз дуже багато бактерій антибіотикорезистентні, крім того, все частіше деякі штами стають стійкими до всіх сучасних ліків.
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.
Тож який вихід? Нам потрібно контролювати використання існуючих антибіотиків, створювати нові, боротися з резистентністю до нових та існуючих бактерій, та шукати нові шляхи лікування бактеріальних інфекцій. Основний покупець антибіотиків - це сільське господарство, де препарати використовуються не тільки для лікування інфекцій, але й для сприяння росту м'ясо-молочних тварин. Використання великої кількості антибіотиків посилює чутливість бактерій до дії препаратів, що призводить до розвитку резистентності. Типові для тварин бактерій, як сальмонела, можуть інфікувати людину, а резистентні модифікації потрапляють до нас через продукти харчування, і поширюються через міжнародні торговельні та туристичні мережі.
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.
У пошуку нових антибіотиків природа пропонує найбільш перспективні нові сполуки. Організми, подібні до мікробів і грибів, які розвивалися протягом мільйонів років, виживаючи в несприятливих умовах, часто містять антибіотичні сполуки, які дають їм перевагу перед деякими бактеріями.
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.
Ми також можемо поєднати антибіотики з молекулами, що запобігають резистентності. Одним із способів розвитку стійкості бактерій є використання власних білків, що розщеплюють діючу речовину. Поєднуючи антибіотик з молекулами, які блокують розпад, він здатний виконувати свою функцію.
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.
Бактеріофаги, віруси, що атакують бактерії, але не вражають людину, є одним з перспективних способів боротьби з бактеріальними інфекціями. Розробка вакцин від типових інфекцій може допомогти, в першу чергу, запобігти захворюванню.
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.
Найбільша проблема на шляху - це фінансування, яке, на жаль, недостатнє по всьому світу. Антибіотики настільки неприбуткові, що багато великих фармацевтичних компаній зупинили їх розробку. Тим часом, невеликі компанії, які успішно виводять нові антибіотики, на ринок, частіше прогорають, наприклад, американський стартап Achaogen. Нові методи лікування, такі як біофаги і вакцини, стикаються з тією ж основною проблемою, що і звичайні антибіотики: якщо вони дієві, їх використовують один раз, а це ускладнює процес заробітку. А для успішної боротьби з резистентністю в майбутньому, треба економно використовувати нові антибіотики, ще більше знижуючи прибуток розробників.
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.
Одне можливе рішення - перерозподіл прибутку від обсягу проданих антибіотиків. Наприклад, у Великій Британії тестується модель, за якої медичні установи продають антибіотики за рецептами. Поки уряди шукають способи стимулювання розробки антибіотиків, ці програми все ще знаходяться на ранніх стадіях. Країнам по всьому світу необхідно прикласти багато зусиль - але завдяки достатньому рівню інвестицій в розробку антибіотиків та контролю над використанням лікарських засобів ми маємо шанс подолати резистентність.