Антибиотикорезистентность: 8000 новых эффективных комбинаций

Новые исследования показали, что, вопреки традиционным убеждениям в медицинском сообществе, комбинации четырех или пяти лекарств могут быть эффективными в борьбе с антибиотикрезистентными бактериями.

Антибиотикорезистентность или антимикробная резистентность возникает, когда бактерии или вирусы, генетически мутируют и становятся резистентными к лекарствам.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) называет это явление «все более серьезной угрозой глобальному общественному здравоохранению, которое требует действий во всех правительственных секторах и обществе».

В Соединенных Штатах устойчивость к антибиотикам также является одной из основных проблем общественного здравоохранения. Каждый год, как минимум, 2 миллиона человек в США получают лечение от антибиотикорезистентных штаммов бактерий, в результате чего погибает более 23000 людей.

Теперь исследователи, возможно, разработали стратегию решения этой проблемы. Новые исследования, проведенные учеными из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA), показывают, что объединение четырех или пяти антибиотиков может оказаться неожиданно эффективным в борьбе или замедлении прогрессирования лекарственно-устойчивых бактерий.

Выводы противоречат распространенному мнению о том, что такие комбинации лекарств неэффективны или, что смешивание различных антибиотиков приводит к тому, что  их эффекты отменяют друг друга.

Pamela Yeh, помощник профессора по экологии и эволюционной биологии в Лос-Анджелесе, руководила новым исследованием в сотрудничестве с Van Savage, профессором экологии, эволюционной биологии и биоматематики в UCLA.

 Pamela Yeh комментирует выводы, говоря: «Существует традиция использования только одного препарата, может быть, двух. Мы предлагаем альтернативу, которая выглядит очень многообещающей. Мы не должны ограничивать себя только одним лекарством или комбинациями из двух антибиотиков. Мы ожидаем, что некоторые из этих комбинаций будут работать намного лучше, чем существующие антибиотики».

Исследователи опубликовали свои результаты в журнале «npj Systems Biology and Applications».  

Команда провела множество экспериментов в лаборатории и разработала математическую систему, на основе математического анализа, которая позволила им изучить множественные комбинации лекарств и предвидеть их результаты.  

Как говорит Elif Tekin: «Мы считаем, что MAGIC (mathematical analysis for general interactions of components) - это универсальный инструмент, который может применяться к другим заболеваниям, включая раковые заболевания, и во многих других областях с тремя или более взаимодействующими компонентами».

Используя эти инструменты, Elif Tekin и его коллеги изучили, как всевозможные комбинации четырех и пяти антибиотиков влияют на штамм Escherichia coli. В общей сложности исследователи протестировали 18 278 комбинаций.

Они ожидали, что некоторые из этих комбинаций хорошо будут справляться с этой инфекцией, но удивительно, что они также обнаружили, что 1676 комбинаций из четырех препаратов и 6443 комбинации с пятью препаратами одинаково эффективны.

С другой стороны, исследователи также обнаружили, что 2,331 комбинация из четырех препаратов и 5 199 комбинаций с пятью препаратами были менее эффективными, чем прогнозировалось.

«Некоторые антибиотики атакуют стенки клеток, другие атакуют ДНК», - объясняет он. - «Это похоже на нападение на замок или крепость. Объединение различных методов нападения может быть более эффективным, чем просто один подход», - объясняет профессор Savage .