Антибіотикорезистентність: перші досягнення українських дослідників у протистоянні супербактеріям

Поки Україна бореться за своє існування та незалежність, в країні відбувається ще одна малопомітна, але важлива боротьба – з мікроскопічним супротивником, який набирає силу. Антибіотикорезистентність є глобальною проблемою, що не визнає географічних меж, і має руйнівні наслідки. Для України ця проблема стає особливо актуальною через складний стан медичної інфраструктури в зонах конфлікту.

Проте є підстави для обережного оптимізму: українські вчені розпочали створення експертного центру з вивчення антибіотикорезистентності на базі Інституту молекулярної біології та генетики в рамках проєкту SURE-AMR. Перші результати вже помітні: розроблено нову методику боротьби з антибіотикорезистентністю, яка наразі проходить тестування в українських медичних установах. Цей проєкт фінансується Європейським Союзом, зокрема через програму Twinning Bottom-Up у межах Horizon Europe. У складі наукової команди в Україні є дослідники та медичні фахівці. Вітчизняні вчені ведуть дослідження антибіотикорезистентності не в ізоляції, а за підтримки закордонних колег — науковців і лікарів з Польщі, Італії, Німеччини та Іспанії (Каталонії).

Дослідження українських вчених отримали визнання завдяки публікації в престижному міжнародному журналі Science. "Ми успішно вилікували тяжкохворого військового, який опинився на межі життя через септичний шок," – ділиться керівниця проєкту, мікробіолог і старший науковий співробітник Інституту молекулярної біології та генетики НАН України Олена Моршинець. "Завдяки нашим лікувальним протоколам, ми змогли надати йому допомогу. Після цього ми вирішили опублікувати статтю про цей випадок, щоб створити доказову базу. Нам важливо довести не лише в Україні, а й за її межами, що наш підхід дав результати, і розповісти про це якомога більшій кількості клініцистів. І дійсно, після публікації інтерес до нашого дослідження значно зріс."

У чому полягає нова методика та якими є перспективи її застосування в Україні й у світі, ZN.UA розпитувало Олену Моршинець.

-- Пані Олено, чи є у вас порівняльна статистика масштабу проблеми антибіотикорезистентності в Україні та світі?

-- Ситуація з антибіотикорезистентністю залежить від країни та періоду, в який відбувалися воєнні дії. Наприклад, у середині 2000-х років, коли в Іраку йшли інтенсивні бої, проблема стійкості бактерій до антибіотиків постала особливо гостро. Дослідники зі США виявили нові штами бактерій роду Acinetobacter, які були стійкими до більшості відомих ліків. Ці штами навіть отримали назву "іракобактер" -- тобто іракський ацинетобактер. Тоді деякі антибіотики, такі як карбапенеми (одні з найпотужніших препаратів для лікування серйозних інфекцій), іще залишалися ефективними проти цих бактерій.

В Україні проблема резистентності існувала ще до пандемії COVID-19, а повномасштабна війна посилила цю ситуацію. Але не через польові госпіталі або первинну медичну допомогу, а через великі медичні хаби, де з огляду на систематичне ігнорування стандартів надання медичних послуг створюються ідеальні умови для формування та розповсюдження стійких бактерій. Ці штами через госпітальні інфекції починають поширюватися серед цивільного населення.

На жаль, в Україні відсутня систематизована база даних про резистентність. Це не тільки проблема, а й серйозний недолік. У Центрі громадського здоров’я (ЦГЗ) Міністерства охорони здоров’я немає зрозумілої інформації, а чиновники, замість того щоб зосередитися на аналізі ситуації, намагаються знайти винних або поширюють міфи, наприклад, що проблема виникає через пацієнтів, які купують антибіотики без рецепта. Це неправильно. Резистентність, як правило, розвивається до антибіотиків, які вводяться парентерально (внутрішньовенно), тому самостійне використання таких препаратів у амбулаторних умовах є проблематичним. Механізми резистентності, що виникають внаслідок вживання пероральних препаратів, таких як "Пеніцилін" або "Амоксицилін", не ведуть до формування високорезистентних інфекцій.

В нашій країні відсутня культура аналізу та роботи над помилками – чиновники зазвичай обирають шлях заборон і штрафів. Слід змінити підхід до вивчення проблеми антибіотикорезистентності та запровадити систематичний моніторинг цієї ситуації. Дослідження даного питання повинно стати одним із ключових пріоритетів для держави.

-- Тобто основна причина антибіотикорезистентності в Україні -- не лише тривалі військові дії, а й відсутність належного державного регулювання в медичній сфері? Які саме чинники ускладнюють вирішення цієї проблеми?

Попри те, що західні партнери часто вказують на війну як на головну причину, вона лише підкреслила вже існуючі труднощі, прискоривши їх розвиток і розширивши їх вплив за межі національних кордонів. Тим не менш, коріння цієї проблеми лежать набагато глибше.

Перша суттєва проблема полягає в недостатньому державному регулюванні. У 2023 році в журналі The Lancet було опубліковано дослідження, яке виявило, що Україна зайняла практично останнє місце серед 200 країн за ефективністю урядових заходів у протистоянні антибіотикорезистентності. Дослідження показало, що ми виявилися єдиними учасниками, які отримали нульові бали в категорії "зв'язок із реальністю". Це свідчить про те, що накази Міністерства охорони здоров'я не відповідають реальним умовам, не підлягають моніторингу та коригуванню на основі аналізу результатів. Така ситуація ставить під сумнів логіку та ефективність усієї медичної системи.

Ще одна проблема -- низький рівень фінансування медичної галузі та зростання приватної медицини. В Україні в державних лікарнях недобросовісні лікарі часто зменшують дози антибіотиків до мінімуму (ми називаємо це "мікродозинг"), аби економити ресурси на більшу кількість пацієнтів. Нещодавно Львівське медичне об'єднання провело ретроспективне дослідження, яке виявило, що значну кількість антибіотиків у лікарнях було неправильно дозовано, причому йдеться переважно про зниження дози понад рекомендований рівень.

Крім того, ситуація ускладнюється недостатнім рівнем освіти серед медичних працівників. Лікарі часто не усвідомлюють ризики, пов'язані з неправильним призначенням антибіотиків. Це призводить до їх нераціонального використання та надмірного потрапляння в навколишнє середовище, що, в свою чергу, сприяє розвитку резистентності. На сьогоднішній день лікарні виступають головним джерелом антибіотикорезистентності в Україні. Саме в цих закладах антибіотики призначаються найчастіше, а їх неправильне використання посилює накопичення генів, що відповідають за резистентність.

Які актуальні результати досліджень вашої команди? Чи вдалося вам просунутися вперед у протистоянні антибіотикорезистентності?

Ми виявили можливість використання одного антибіотика для відновлення чутливості бактерій до іншого. Хоча цей феномен уже описаний у наукових джерелах, його дослідження в контексті складних грамнегативних бактерій досі не проводилося. Тому наша методологія є унікальною, і нам надзвичайно важливо детально дослідити механізми, що стоять за її ефективністю. Це наші власні наукові досягнення, справжнє відкриття української науки.

Наші дослідження почались із вивчення антибіоплівкових властивостей "Азитроміцину" -- антибіотика, який традиційно не асоціюється з великими надіями в лікуванні резистентних бактерій. Однак відомо, що він здатний пригнічувати біоплівки синьогнійної палички, яка зазвичай є стійкою до антибіотиків. Також відомим є факт, що грамнегативні бактерії, зокрема синьогнійка, зазвичай нечутливі до "Азитроміцину".

Ми вирішили дослідити можливість використання "Азитроміцину" в якості терапії для боротьби з біоплівками при лікуванні інших грамнегативних бактерій, схожих на Pseudomonas aeruginosa, зокрема, полірезистентної клебсієли. Проведене дослідження дало обнадійливі результати.

Цей феномен, коли "Азитроміцин" змінює чутливість бактерій до інших антибіотиків, таких як "Меропенем", ми вивчаємо детальніше. Але вже зараз завдяки комбінації цих двох антибіотиків ми змогли успішно лікувати пацієнтів із резистентністю до традиційних препаратів. Важливо зазначити, що "Меропенем" також не є резервним антибіотиком, але входить до списку важливих ліків, які використовуються в лікуванні найскладніших випадків.

Війна принесла нові виклики, і ми адаптували наші стратегії для лікування військових пацієнтів, оскільки багато хто з них страждає від множинних інфекцій, які ускладнюють лікування. Ми накопичили низку клінічних випадків, які дають певне уявлення про ефективність підходу. Ми не використовуємо нових молекул, а застосовуємо вже відомі препарати в ширшому спектрі, ніж це зазначено в інструкціях, для лікування тих випадків, де є антибіотикорезистентність. І комбінація цих антибіотиків дає результат.

Які можливості та виклики пов'язані із впровадженням вашої методики в Україні?

-- Наші дослідження тривають, і на поточному етапі ми активно співпрацюємо з кількома госпіталями -- як державними, так і приватними. Однак варто зазначити, що сама система госпіталів в Україні не завжди підтримує такі ініціативи. Ті лікарі, які застосували цю схему лікування, бачили, що вона працює, й тому продовжують її використовувати, включаючи до рутинної практики. Більшість же лікарів не цікавиться, не хоче розбиратися, вони просто заплющують очі на проблему антибіотикорезистентності.

Існують ситуації, коли пацієнти самостійно звертаються до нас за допомогою, оскільки в інших медичних закладах їм говорять, що все можливе вже зроблено. Нещодавно я стикнулася з випадком пацієнта, який переніс трансплантацію нирки і заразився клебсієлою. Його виписали з лікарні, хоча він страждав від високої температури та інфекції. Цей пацієнт, вважаючись "складним", знайшов мою колегу через Фейсбук. Люди так втрачають надію, що готові шукати лікування онлайн. Це не просто екстремальні ситуації, а реальність, з якою я стикаюся щодня. Пацієнти звертаються до мене і відкриваються, адже розуміють, що у них залишився останній шанс. Ми не порушуємо медичні норми, оскільки використовуємо вже сертифіковані препарати. Для пацієнтів це стає терапією відчаю, оскільки інших варіантів у них немає. Вибираючи цей шлях, вони фактично погоджуються на останню можливість виживання. Після лікування багато з них повертаються до своїх лікарів і діляться інформацією про наші методи. Проте, я не отримала жодного зворотного зв'язку від медичних спеціалістів, які могли б зацікавитися нашим досвідом. Вони, як правило, просто ігнорують це або, в кращому випадку, вітають пацієнта з одужанням.

Наш проєкт SURE-AMR охоплює молекулярно-генетичні дослідження в трьох середовищах -- медичному, ветеринарному й екологічному. Ми прагнемо зрозуміти, як маркери резистентності та відповідні гени поширюються в екосистемі. Зокрема плануємо вивчати стічні води лікарень, адже є підстави вважати, що через них відбувається забруднення довкілля генами резистентності, що може становити загрозу для здоров'я людей і тварин.

У рамках нашого проєкту ми приділяємо особливу увагу молекулярно-генетичним механізмам. Це передбачає виконання молекулярних аналізів ДНК бактерій, використовуючи різноманітні, постійно вдосконалювані методи. Нажаль, для проведення досліджень нам необхідні дорогі реактиви та обладнання. Через часті перебої в енергопостачанні, ці реактиви не вдається зберігати в належних умовах. Втрата цінних матеріалів завдає серйозного удару по нашим науковим зусиллям. Висока вартість є однією з причин, чому в Україні дослідження генетики антибіотикорезистентності не розпочалися раніше. Наразі ми отримали фінансування завдяки європейському гранту, що дозволяє нам купувати необхідні реактиви та забезпечувати зарплати для учасників проєкту. Проте, основна увага в нашій роботі спрямована на вивчення механізмів резистентності, а не на розробку антибактеріальної терапії. Тому, зусилля щодо дослідження терапевтичних можливостей для лікування високорезистентних інфекцій здійснюються на волонтерських засадах.

Ці дослідження потребують значних державних інвестицій, оскільки проблема антибіотикорезистентності має бути вирішена саме на території України, з урахуванням потреб українських пацієнтів. Незважаючи на те, що у світі розробляються нові антибіотики, вони часто виявляються неефективними проти специфічних штамів, що циркулюють в Україні. Більше того, ці ліки мають високу ціну, і навіть у випадку їхньої ефективності для наших пацієнтів, вартість лікування може досягати 200 тисяч гривень за десятиденний курс.

Наше завдання -- започаткувати в інституті напрям дослідження антибіотикорезистентності. Хочу наголосити, що питання дослідження молекулярної епідеміології, зокрема вивчення генів, які відповідають за антибіотикорезистентність, має бути пріоритетом державних органів, а не лише наукових установ. Ми тут виступаємо як допоміжна сила й прагнемо в межах нашого проєкту створити експертний центр, який зможе на академічному рівні аналізувати та пояснювати проблематику антибіотикорезистентності.

Та це аж ніяк не заперечує необхідності активної участі державних медичних служб, зокрема Центру громадського здоров'я. Важливо, щоб вони здійснювали регулярний моніторинг генетичних змін антибіотикорезистентності в різних регіонах України, аналізували динаміку цих процесів і визначали, в якому напрямку розвивається ситуація: чи зростає рівень резистентності, чи вдається його контролювати. Щоб досягти успіху, нам необхідна тісна співпраця з українською медициною, адже це виключно національне питання. Воно має вирішуватися в Україні для українців.