Использование конкуренции между патогенами для предотвращения лекарственной устойчивости
Ограничение жизненно важного ресурса может столкнуть патогены друг с другом и предотвратить возникновение лекарственной устойчивости. Новое исследование показывает, что использование конкуренции между патогенами внутри пациента может продлить срок службы существующих препаратов, где устойчивость уже присутствует, и предотвратить появление устойчивости к новым лекарствам. Статья, описывающая этот экологический подход к проблеме резистентности, опубликована на неделе 11 декабря в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Проблема лекарственной устойчивости
"Лекарственная устойчивость препятствует усилиям по контролю над ВИЧ, туберкулезом и малярией, которые ежегодно убивают почти 3 миллиона человек во всем мире", — говорит ведущий автор статьи Нина Вейл. Устойчивость также осложняет восстановление после серьезных операций и химиотерапии. Когда у пациента инфекция, вызванная устойчивым патогеном, лечение может оказаться неэффективным.
Экологический принцип: конкуренция как оружие
Устойчивость часто имеет "цену": резистентные патогены могут менее эффективно усваивать определенные ресурсы или нуждаться в них в большем количестве. "В отсутствие лекарственного лечения единственное, что сдерживает распространение устойчивых патогенов, — это конкуренция с патогенами, чувствительными к лечению", — поясняет старший автор работы Эндрю Рид. Идея заключается в том, чтобы использовать эту естественную силу конкуренции для контроля над резистентными штаммами, одновременно применяя обычные препараты против чувствительных.
Эксперимент на модели малярии у мышей
Исследователи манипулировали питательным веществом в питьевой воде мышей, которое используется малярийными паразитами во время инфекции. Эта диетическая интервенция использовалась вместе с традиционными лекарствами.
- Когда мышей, инфицированных чувствительными паразитами, лечили традиционными препаратами и давали питательное вещество, лечение не удалось в 40% случаев из-за появления устойчивых штаммов.
- Когда питательное вещество было ограничено, инфекция не возобновилась ни у одной мыши. Таким образом, ограничение ресурса предотвратило возникновение лекарственной устойчивости.
Подтверждение роли конкуренции
Дальнейшие эксперименты подтвердили, что эффект обусловлен именно конкуренцией:
- При заражении мышей только устойчивыми штаммами и ограничении ресурса устойчивые паразиты выживали.
- Но при заражении смесью чувствительных и устойчивых паразитов ограничение ресурса полностью подавляло рост устойчивых — даже когда их изначальное количество было велико.
Значение и перспективы
Исследование является доказательством принципа: экологическая манипуляция позволяет продолжать использование препарата, даже когда устойчивые патогены присутствуют в большом количестве. "Работы, которые не учитывают аспект конкуренции, упускают естественную силу, которая сдерживает резистентность", — отмечает Рид.
Для применения подхода необходимо:
- Выявить ресурс, в котором устойчивые штаммы нуждаются больше, чем чувствительные.
- Подтвердить, что ограничение ресурса приведет к элиминации резистентных штаммов.
- Определить оптимальную стратегию и время интервенции.
Интеграция в разработку лекарств
Такую стратегию можно интегрировать в процесс разработки новых препаратов. "Первоначальные затраты увеличатся, но после этого относительно небольших инвестиций вы сможете продлить срок жизни лекарства", — говорит Рид. Это особенно важно, когда альтернативных вариантов лечения нет.