Коронавирус вряд ли уничтожит человечество. А вот бактериальная инфекция — вполне может Как ученые создают новые лекарства? Рассказывает молекулярный биолог Константин Северинов
За эпидемиями экзотических вирусов в СМИ следят как за концом света, хотя ученые уже умеют с ними работать: геном китайского коронавируса был расшифрован за десять дней. При этом люди каждый день лечат банальную простуду антибиотиками из аптеки, даже не выясняя, какая у них инфекция — вирусная или бактериальная. Даже примитивные бактерии теперь становятся для нас смертельно опасны: они научились игнорировать антибиотики.
Так что на самом деле больше подходит «на роль всадника Апокалипсиса»? И как быстро ученые умеют создавать новые лекарства? Медицинский журналист Даниил Давыдов спросил об этом у микробиолога Константина Северинова. Он руководит научными лабораториями в США и России.
Текст:
Даниил Давыдов, Кирилл Руков
Зачем вообще отличать бактерии от вирусов?
Надо же просто лечить пневмонию!
Пневмонию (то есть воспаление легких) могут вызвать и вирусы, и бактерии, но вот бороться с ними нужно совершенно по-разному.
Бактерии — это живые одноклеточные организмы. Попадая в человека, они размножаются, попутно повреждая клетки и ткани — так развивается болезнь. Чтобы бороться с бактериями, ученые разрабатывают специальные яды — антибиотики, которые убивают сам возбудитель внутри тела. Но чем чаще мы их используем, тем быстрее бактерии вырабатывают устойчивость к антибиотикам.
Вирусы — совсем другое, их даже вряд ли можно назвать живыми. Это просто оболочка, внутри которой гены — ДНК или РНК. Попадая в организм, вирус внедряет генетический материал в клетки и заставляет их штамповать свои копии. Очистить уже зараженное тело от вируса лекарствами невозможно, яды-антибиотики на них не действуют. Поэтому ученые придумали прививки — чтобы при встрече организм здорового, привитого человека сразу узнал вирус и не дал ему размножиться.
Константин Северинов
доктор биологических наук, директор Центра наук о жизни «Сколтеха», профессор Ратгерского университета США, заведующий лабораториями в Институте молекулярной генетики и Институте биологии гена РАН
Что опаснее для человечества — новые экзотические вирусы или устойчивые к антибиотикам старые бактерии?
Вопрос похож на детское «Кто сильнее — кит или слон?». Бактерии, такие как патогенные штаммы кишечной палочки, золотистый стафилококк, клебсиелла или ацинетобактеры, уносят гораздо больше жизней, чем новые вирусы, которые появляются раз в несколько лет, убивают несколько сот или тысяч человек и исчезают. Конечно, есть история с испанским гриппом, который в начале XX века убил миллионы. Но тогда была война, сменился привычный уклад жизни, все перемешалось. Кроме того, от тифа, который вызывала бактерия сальмонелла, тогда тоже умирали как мухи.
У большинства новых экзотических вирусов первоначальными хозяевами были животные (как и у нового коронавируса из Китая — Прим. ред.). Возрастающее давление человека на дикую природу увеличивает количество контактов между людьми и экзотическим зверями — там, где они еще остались. Сначала эти новые вирусы высокопатогенны, то есть сильно вредят здоровью заразившегося. Но, адаптировавшись к человеку, они, как правило, становятся менее опасными, ведь для успешной эпидемии вирусу важно не убить зараженного хозяина, а распространиться на как можно большее количество особей.
Для обычных россиян вероятность подцепить бактериальную инфекцию, которая будет устойчива ко всем основным антибиотикам, сейчас гораздо выше, чем заразиться экзотическим вирусом, вспышка которого произошла в Африке или Китае.
Но почему тогда вокруг новых эпидемий такая паника? И как ученые придумывают лекарства от неизвестных вирусов?
Проблема с вирусами в том, что мы не умеем направленно уничтожать их внутри пациента. В этом принципиальное отличие от бактериальных болезней, где антибиотики действительно убивают возбудителя. Поэтому лучший способ предотвращения вирусных инфекций — вакцинация еще здоровых людей.
Современные методы молекулярной биологии позволяют создавать потенциальные вакцины против новых вирусов за полгода или даже за меньший срок. Однако затем потребуются еще несколько лет, чтобы доказать безопасность и эффективность вакцины, сертифицировать ее, ввести в график прививок, произвести в достаточных количествах и так далее. К тому времени про сегодняшний вирус все забудут, возникнет другой. Поэтому поголовное вакцинирование жителей России пока еще несуществующей вакциной от уханьского вируса, — дело совершенно ненужное. Хотя понятно, что деятельность по такой разработке очень выгодна и политикам, и ученым, и промышленникам, которые получают на нее контракты.
Если вдруг количество людей, не вакцинированных от старых известных вирусов, достигнет предела, мы можем вернуться «в благословенные старые времена». Тогда вирус кори будет передаваться от заболевшего человека еще не вакцинированным, и многие из них умрут, ведь лекарств против этой болезни нет. Но новые вирусы сейчас мы можем определять за считаные дни и так же быстро разрабатывать методы их диагностики. Так что по крайней мере запасаться попкорном и следить за распространением инфекции и попутной эволюцией вируса относительно просто.
А в чем тогда проблема создавать и новые антибиотики тоже?
Это сложно и дорого. В основном ученые стремятся модифицировать уже существующие антибиотики. Но это нельзя делать до бесконечности, рано или поздно приходится искать новые (фармкомпании неохотно берутся за это, такой проект рискованный с точки зрения финансовых вложений: в среднем разработка одного успешного зарубежного лекарства занимает десять лет и обходится в 2,6 миллиарда долларов. — Прим ред.).
Сама эта устойчивость у бактерий возникает в результате искусственного отбора — антибиотики широко применяются в сельском хозяйстве (до 80 % всех антибиотиков вообще используют для лечения скота, причем примерно 97 % были куплены без рецепта, — прим. ред.), в клиниках, а также обычными людьми в странах, где их отпускают без рецепта. Количество чувствительных к антибиотикам бактерий падает, количество устойчивых — увеличивается (например, самый первый антибиотик — пенициллин — сейчас уже не используется: у бактерий к нему развилась практически полная устойчивость. — Прим. ред.).
Принесла вам тут бактериологического оружия немножк в ленту.
Предвосхищая все вопросы. Не из моего учреждения, ничего конкретного об этом случае не знаю. pic.twitter.com/kYFv2ty5r4
— реанимационная штучка (@mal_mars) November 30, 2019
Пока что имеющиеся антибиотики все еще работают в большинстве случаев. Но повсеместное распространение бактерий с устойчивостью приведет к катастрофическим с точки зрения современного человека последствиям, потому что мы вернемся в другую благословенную доантибиотиковую эру — с крайне высокой детской смертностью, смертностью от внутрибольничных инфекций, простых ран и тому подобного.
Что должны делать наши власти?
Правительства должны быть готовы к обмену информацией о вспышках и координации действий по предотвращению их распространения — возбудители болезней не признают государственных границ. Дурацкие разговоры на уровне «вирус такой-то был разработан в секретных лабораториях США» вредят прежде всего жителям той страны, политики которой делают такие заявления.
Правительства развитых стран должны обеспечивать проведение исследований в области наук о жизни на передовом уровне. Дело не только в финансировании, но и в создании условий для продуктивной работы ученых, в инфраструктуре, быстром обмене данными — то есть в том, без чего невозможна передовая наука. Сейчас оборудование и реагенты, которые нужны для быстрого определения новых возбудителей, создают и производят лишь в США, Великобритании и с недавнего времени в Китае. Понятно, что другие страны, которые полностью зависят от иностранных приборов и технологий, не смогут с ними конкурировать.
Есть какие-нибудь правила жизни для обычного человека, которые помогут уберечься от вирусов и бактерий и остановить появление новых опасных инфекций?
Все как всегда: соблюдайте правила гигиены, избегайте поездок в экзотические места, ведите размеренный и материально благополучный образ жизни — нужно иметь доступ к квалифицированным врачам. И постарайтесь ограничить использование антибиотиков.
обложка: NIAID / flickr / (CC BY 2.0)
