Чередование антибиотиков делает устойчивые бактерии уязвимыми

В условиях тревожного роста антибиотикорезистентности и долгих сроков разработки новых препаратов, поиск новых способов применения уже одобренных для человека антибиотиков крайне важен. Обычно считается, что для уничтожения бактериальной инфекции до развития резистентности нужны высокие дозы. Однако новое исследование показывает, что такое лечение может как раз способствовать появлению устойчивых патогенов.

Исследование, опубликованное 8 апреля в журнале PLOS Biology, демонстрирует, что лечение двумя антибиотиками можно спланировать так, чтобы убивать бактерии дозами, которые при раздельном или одновременном применении вызывают быстрое развитие устойчивости. Эти схемы, названные «последовательным лечением», используют чередующиеся низкие дозы двух антибиотиков.

В модели инфекции in vitro ученые показали, что даже у бактерий с генами устойчивости последовательное лечение способно их уничтожить, тогда как высокие дозы одного препарата или смесь двух препаратов — нет.

«Наше исследование выявляет сложную взаимосвязь между дозой, плотностью бактериальной популяции и лекарственной устойчивостью. Мы демонстрируем, что возможно снизить бактериальную нагрузку до нуля дозами, которые обычно считаются сублетальными и, как предполагается, отбирают на повышенную резистентность», — говорит ведущий автор работы доктор Роберт Бирдмор.

Интересно, что сравнение генетических изменений показало: как одиночное, так и последовательное лечение способствовало появлению известных мутаций устойчивости. Таким образом, успех последовательной терапии был достигнут не за счет предотвращения резистентности.

Исследователи предполагают, что эволюционный ответ на последовательное лечение приводит к состоянию, когда один препарат сенсибилизирует бактерии ко второму.

«Исследования десятилетиями концентрировались на синергичных коктейлях. Мы считаем, что "последовательные синергии" могут быть столь же мощными. Это исследование будет интересно фармацевтическому сообществу и сообществу, занимающемуся открытием антибиотиков», — отмечает доктор Бирдмор.

Хотя бактерии — мастера адаптации, эта работа показывает, что можно использовать эту адаптацию против них. Колеблющиеся условия, создаваемые хорошо спроектированным последовательным лечением, могут повышать чувствительность бактерий и делать их уязвимыми к концентрациям антибиотиков, которые в норме вызывают резистентность.

К сожалению, не все последовательные схемы одинаково эффективны. Потребуется обширная дальнейшая работа, прежде чем они попадут в клинику, но это исследование доказывает, что они могут работать даже при дозах ниже максимальной эффективности.

«Одним из результатов этого крайне удивительного открытия станет запуск серии исследований по определению способов использования антибиотиков не только в комбинации, но и последовательно, и с потенциально более низкими дозами, чем сейчас считается возможным».