В 2019 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) включила антибиотикорезистентность в список десяти главных угроз глобальному здоровью. По данным исследования, опубликованного в журнале The Lancet в январе 2022 года, в 2019 году с устойчивыми к антибиотикам инфекциями было связано около 4,95 миллиона смертей, из которых 1,27 миллиона — непосредственно вызваны резистентными бактериями. По данным ВОЗ, в 2023 году каждый шестой лабораторно подтвержденный случай заражения распространенными бактериальными инфекциями в мире характеризовался устойчивостью к лечению антибиотиками. За период с 2018 по 2023 год рост устойчивости продемонстрировали более 40% отслеживаемых комбинаций «патоген-антибиотик». Эти цифры показывают масштаб задачи, которую предстоит решить науке и медицине. Особое внимание исследователи уделяют внутрибольничным инфекциям — именно в медицинских учреждениях чаще всего формируются устойчивые штаммы.
Почему внутрибольничные бактерии сильнее
Внутрибольничные инфекции — это эволюция в режиме реального времени. Представьте среду, где бактерии постоянно контактируют с антибиотиками: большинство погибает, но единицы выживают благодаря случайным мутациям. Эти «счастливчики» размножаются и передают устойчивость потомкам. За несколько десятилетий в больницах сформировались штаммы с множественной лекарственной устойчивостью.
Механизмы защиты бактерий разнообразны. Одни вырабатывают ферменты, разрушающие антибиотики. Другие «выкачивают» препарат из клетки быстрее, чем он успевает подействовать. Третьи перестраивают свою оболочку так, что лекарство не может проникнуть внутрь. А некоторые научились маскировать мишень, на которую нацелен антибиотик.
Особенность бактерий — способность «делиться» генами устойчивости не только с потомками, но и с другими видами. Этот горизонтальный перенос генов ускоряет распространение резистентности в микробных сообществах.
Зачем создавать новые препараты
Это частый вопрос: зачем разрабатывать новый антибиотик, если рано или поздно бактерии станут устойчивы и к нему? Ответ прост: каждый новый препарат — это время. Время для конкретных пациентов, которым мы можем помочь сегодня. Время для науки, чтобы найти принципиально новые решения.
Возьмем золотистый стафилококк — один из наиболее распространенных возбудителей внутрибольничных инфекций. Метициллин-резистентные штаммы (MRSA) представляют серьезную клиническую проблему. Каждый новый работающий препарат расширяет возможности врачей и отодвигает момент, когда терапевтические опции будут исчерпаны.
Современные разработки учитывают накопленный опыт. Ученые создают препараты, к которым сложнее выработать устойчивость, комбинируют механизмы действия, ищут мишени, изменение которых критично для жизнеспособности бактерии.
Передовые технологии: от ИИ до управления микробиомом
Искусственный интеллект меняет правила игры в поиске новых антибиотиков. В 2020 году алгоритм глубокого обучения, разработанный в MIT, обнаружил халицин — соединение с принципиально новым механизмом действия. В 2023 году та же группа с помощью ИИ нашла абауцин, эффективный против Acinetobacter baumannii — одного из самых проблемных возбудителей. Машинное обучение позволяет анализировать миллионы молекул за дни вместо лет.
Синтетическая биология открывает возможность конструировать антибиотики «с нуля». Ученые перепрограммируют метаболические пути микроорганизмов, создавая фабрики по производству новых соединений. В 2024 году исследователи из Стэнфорда сконструировали штамм бактерий, производящий модифицированные версии природных антибиотиков с улучшенными свойствами.
CRISPR-системы из инструмента редактирования генома превращаются в терапевтическое оружие. Технология CRISPR-Cas13 позволяет «выключать» гены устойчивости непосредственно внутри бактерии. В экспериментах 2024 года удалось вернуть чувствительность к карбапенемам у резистентных штаммов Klebsiellapneumoniae.
Фаготерапия переживает ренессанс. Бактериофаги — вирусы, избирательно уничтожающие бактерий, — не затрагивают микрофлору и могут эволюционировать вместе с патогеном. В 2023 году FDA одобрило первый фаговый препарат для лечения инфекций мочевыводящих путей. Персонализированная фаготерапия, когда коктейль фагов подбирается под конкретный штамм пациента, уже применяется в клиниках Бельгии и США.
Грибы и бактерии конкурируют сотни миллионов лет — задолго до появления человека. Первый антибиотик, пенициллин, был получен именно из грибка. Сегодня ученые возвращаются к этому источнику с современными инструментами. Особый интерес представляют морские грибки, из которых только в 2024 году было выделено 72 новых антимикробных соединения.
Антимикробные пептиды нового поколения преодолевают ограничения природных аналогов. Компьютерный дизайн позволяет создавать пептиды с повышенной стабильностью и сниженной токсичностью. Несколько кандидатов находятся на поздних стадиях клинических испытаний.
Отдельное направление — управление микробиомом. Трансплантация фекальной микробиоты уже стала стандартом лечения рецидивирующей инфекции Clostridioidesdifficile. Сейчас разрабатываются «живые биотерапевтические препараты» — стандартизированные консорциумы бактерий, способные вытеснять патогены и восстанавливать колонизационную резистентность.
Экономика антибиотиков: почему нужна поддержка государства
Парадокс антибиотикового рынка: препараты критически нужны, но разрабатывать их сложно и малорентабельно. Новый успешный антибиотик используется редко и коротко — его берегут как резервное средство. Препарат для хронических заболеваний приносит доход годами, а антибиотик — лишь во время короткого курса лечения.
Разработка нового антибиотика стоит около миллиарда долларов и занимает 10–15 лет. При этом резистентность может развиться через несколько лет после выхода на рынок. С 2000-х годов многие крупные фармкомпании сократили антибиотиковые программы.
Сейчас ситуация меняется. Правительства вводят стимулы: налоговые льготы, ускоренную регистрацию, гарантированные закупки. В США уже почти 10 лет действует программа CARB-X, прицельно финансирующая ранние стадии разработки новых антибиотиков. Европейский союз запустил аналогичные инициативы. Государственная поддержка становится ключевым фактором развития отрасли.
Зачем заниматься этой проблемой
Меня часто спрашивают: что заставляет работать над проблемой, которую, возможно, не решить окончательно? Наука — это не спринт к финишу, а непрерывный процесс. Мы не «победим» бактерии раз и навсегда, как не победим вирусы или онкологические заболевания. Но каждый шаг вперед — это новые возможности для пациентов и врачей.
Кроме того, мы не просто создаём лекарства — мы строим инфраструктуру: готовим специалистов, развиваем технологии, накапливаем знания. Даже если конкретный препарат со временем утратит эффективность, эта база останется и послужит следующим поколениям исследователей.
Одна минута с министром
Поддержка отечественных разработок
Я бы предложил создать государственную программу полного цикла поддержки разработки антибиотиков — от фундаментальных исследований до производства.
Россия имеет сильные научные школы в области микробиологии и биотехнологий, но путь от лабораторного открытия до аптечной полки занимает годы и требует ресурсов, которых у академических институтов нет. Программа, включающая гранты на доклинические исследования, софинансирование клинических испытаний и гарантированные государственные закупки успешных препаратов, создаст экосистему для развития отрасли.
Это вопрос не только здравоохранения, но и технологического суверенитета. Зависимость от импорта в критически важной области — стратегический риск, который можно и нужно снижать.
Непрерывное образование для врачей
Моя просьба была бы об обязательном курсе по рациональной антибиотикотерапии для всех практикующих врачей с регулярным обновлением знаний.
До 50% назначений антибиотиков в мире считаются нецелесообразными: неправильный выбор препарата, неоптимальная дозировка, избыточная продолжительность курса. Каждое такое назначение — это вклад в развитие резистентности. При этом врачи часто действуют в условиях неопределенности, без доступа к актуальным данным по чувствительности возбудителей.
Системное образование с практическими инструментами принятия решений способно изменить ситуацию быстрее и дешевле, чем разработка новых препаратов. Это инвестиция с максимальной отдачей.
Борьба с устойчивыми бактериями будет продолжаться — такова природа эволюции. Но от нас зависит, насколько эффективными будут наши действия. Современные технологии, государственная поддержка и системный подход дают основания для сдержанного оптимизма.
Ранее Наука Mail публиковала экспертную колонку ученого из Сколтеха о том, как бактерии защищаются от вирусов и почему фаговая терапия становится лекарством будущего.
