Как эволюционная биология может помочь избавиться от устойчивых к антибиотикам бактерий?

Бактерии — одноклеточные организмы, живущие повсеместно. Большинство из них безвредны, но патогенные бактерии вызывают инфекции. Антибиотики, разработанные в 1940-х, стали эффективным лечением, резко снизив смертность. Однако ещё Александр Флеминг предупреждал, что неправильное использование антибиотиков приведёт к росту устойчивости (резистентности).

Распространение резистентности — это классический пример эволюции путём естественного отбора. Бактерии становятся устойчивыми через мутации или приобретение генов устойчивости от других бактерий. Такие события редки (например, менее 1 на миллион), но под действием антибиотика устойчивые штаммы получают преимущество и быстро размножаются.

Резистентность уже наносит значительный ущерб здоровью и экономике. Согласно отчёту комиссии О'Нила (2016), к 2050 году устойчивые инфекции могут вызывать 10 миллионов смертей в год и обходиться миру в 100 триллионов долларов.

Эволюционные биологи изучают ключевые вопросы:

• Что ограничивает передачу устойчивых бактерий?
• Как сила лечения антибиотиками влияет на возникновение резистентности?
• Можно ли использовать комбинации антибиотиков для подавления устойчивости?
• Как гены устойчивости передаются между бактериями?

Однако теоретические подходы эволюционной биологии слабо связаны с клинической реальностью. Геномика последних 15 лет показала, что глобальный рост резистентности часто вызван эпидемическим распространением небольшого числа «супербактерий» (например, MRSA Staphylococcus aureus и XDR Mycobacterium tuberculosis), передающихся между людьми.

Вывод: Чтобы помочь остановить распространение резистентности, эволюционной биологии необходимо сместить акцент на изучение конкретных процессов, приведших к появлению и успеху этих «супербактерий».