Слабое звено в системе бактериальной защиты

Статья продается только в составе журнала

Сегодня Рольф Кюммерли (Rolf K mmerli) из Цюрихского университета занимается поиском новых способов борьбы со смертельно опасными инфекционными заболеваниями. Он проводит все дни в лаборатории в окружении чашек Петри и емкостей с культурами бактерий, как это и положено человеку его профессии. Но так было не всегда. После института Кюммерли несколько лет провел в путешествиях по Швейцарским Альпам, изучая жизнь муравьев, и только защитив диссертацию по специальности «Эволюционная биология», обратился к микроорганизмам. Дистанция между муравьями и микроорганизмами не так велика, как кажется. Десятилетиями биологи изучали эволюцию сообществ в мире насекомых, в частности муравьев, у которых бескрылые самки с недоразвитыми половыми органами выполняют все работы, кроме откладывания яиц. Зародившаяся сравнительно недавно новая область науки — социомикробиология — изучает поведение сообществ микроорганизмов. Обнаружилось, что отдельные принципы, по которым строится жизнь муравьев, используются бактериями. Как и муравьи, микробы образуют колонии, в рамках которых взаимодействуют друг с другом во имя общего блага. Такой взгляд на микробное сообщество позволяет по-новому подойти к борьбе с патогенами: вместо того чтобы уничтожать отдельные бактерии, используя традиционные антибиотики, можно воздействовать на все микробное сообщество. Новые стратегии в этой сфере сейчас особенно необходимы. Множество видов бактерий выработали устойчивость ко всем имеющимся антибиотикам, и врачи часто оказываются бессильными в борьбе с инфекционными заболеваниями. Согласно оценкам Центров по контролю и предотвращению заболеваний, в США 23 тыс. человек ежегодно умирают от инфекций, возбудители которых резистентны к антибиотикам. Появляются штаммы микобактерий, вызывающих туберкулез, и разновидности других патогенов, на которых не действует ничто. «Ситуация крайне серьезная, — говорит Энтони Фаучи (Anthony S. Fauci), директор Национального института аллергологии и инфекционных заболеваний. — И есть основания полагать, что она только ухудшится». Стандартный ответ на этот вызов до сих пор состоял в замедлении развития резистентности и замене потерявших силу антибиотиков более мощными. Но обе меры имеют паллиативный характер. Бактерии вырабатывают все новые и новые способы защиты и будут делать это и впредь, пока мы не найдем другой подход к решению проблемы. «Как только новый антибиотик выходит на рынок, он тут же устаревает, — говорит Джон Пеппер (John Pepper), биолог-теоретик из Национального онкоцентра. — И что вы слышите? "Быстро! Синтезируйте другой!" Мы знаем: это поможет на несколько месяцев, а потом все вернется на круги своя!» Многие виды бактерий используют для выживания стратегию совместных действий, и социомикробиологи ищут способы разрушения их сообществ — например, разрывая коммуникативные связи между членами или блокируя процессы совместного использования питательных веществ. Атака на сообщества бактерий может не дать стопроцентного результата, но она по крайней мере способна серьезно замедлить эволюцию резистентности. У социомикробиологов нет недостатка в оппонентах. Несмотря на все теоретические построения и некоторые обнадеживающие эксперименты, многие сомневаются, что их препараты противоэволюционной направленности смогут остановить распространение резистентности. А фармацевтические компании, отказавшиеся от разработки антибиотиков, не готовы заняться новым продуктом. Нельзя сказать, однако, что социомикробиология остается без внимания. Национальные институты здравоохранения, составляя план исследований, посвященных резистентности микробов к антибиотикам, поставили ее на первое место. Если исследования увенчаются успехом, ученым придется пересмотреть свои взгляды на взаимоотношения медицины и эволюции. Традиционный враг в борьбе с бактериями, эволюция, станет ее союзником. 

Подробнее читайте на страницах журнала "В мире науки" №3_2015