Den Post-Antibiotiske Æra Er Her. Hvad Nu?

da Aleksandr Fleming kom tilbage fra en skotsk ferie i sommeren 1928 for at finde sin laboratoriebænk i London forurenet med en form kaldet Penicillium notatum, startede han en ny tidsalder med videnskabelig suverænitet over naturen. Siden da har de antibiotika, han opdagede, og de mange flere, Han inspirerede, reddet millioner af liv og skånet umådelig lidelse over hele kloden. Men fra det øjeblik det startede, forskere vidste, at alderen på antibiotika blev stemplet med en udløbsdato. De vidste bare ikke, hvornår det var.

bakteriel resistens over for antibiotika er både naturlig og uundgåelig. Ved lodtrækningens held vil nogle få bakterier have gener, der beskytter dem mod stoffer, og de vil passere disse gener rundt—ikke kun til deres afkom, men nogle gange til deres naboer også. Nu får beregningsepidemiologer endelig dataene og behandlingen til at modellere dette fænomen. Men ingen bruger disse værktøjer til at forudsige slutningen af antibiotisk æra—fordi det allerede er her. I stedet fokuserer de deres indsats på at forstå, hvor hurtigt resistente bakterier kan være i flertallet, og hvad, hvis noget, læger kan gøre for at stoppe dem.

i 2013 sagde daværende direktør for Centers for Disease Control and Prevention Tom Frieden til journalister: “hvis vi ikke er forsigtige, vil vi snart være i en post-antibiotisk æra.”I dag, bare fire år senere, siger agenturet, at vi er ankommet. “Det siger vi, fordi panresistente bakterier nu er her” siger Jean Patel, der leder CDC ‘ s Antibiotikastrategi & Koordinationsenhed. “Folk dør simpelthen fordi der ikke er noget antibiotikum til rådighed til at behandle deres infektion, infektioner, der ikke for længe siden var let behandles.”

i August sidste år checkede en kvinde i 70 ‘ erne ind på et hospital i Reno, Nevada med en bakteriel infektion i hoften. Bugten tilhørte en klasse af særligt ihærdige mikrober kendt som carpabenem-resistent Enterobacteriaceae eller CREs. Bortset fra carpabenem var denne fejl også resistent over for tetracyclin og colistin og hver eneste anden antimikrobiel på markedet, alle 26 af dem. Et par uger senere udviklede hun septisk chok og døde.

for folkesundhedsembedsmænd som Patel markerer denne sag slutningen på en æra og begyndelsen på en ny. Nu er spørgsmålet: Hvor hurtigt vil den slags pan-modstand sprede sig? “Hvornår kommer det til det punkt, hvor det er mere almindeligt at have en infektion, der ikke kan behandles med antibiotika end en, der kan?”siger Patel. “Det bliver en meget svær ting at forudsige.”

hun ved det, fordi hun har prøvet før. Tilbage i 2002 dukkede den første vancomycin-resistente staph-infektion op i en 40-årig Michigan-mand med et kronisk fodsår. Det virkede virkelig dårligt: Staph er en af de mest almindelige bakterielle infektioner hos mennesker, og vancomycin er den mest almindelige antibiotiske modstander. Plus, resistensgenet var placeret på et plasmid—en fritflydende cirkel af DNA, der gør det nemt at komme rundt. Epidemiologer ved CDC arbejdede med mikrobiologer som Patel for at opbygge en model for at forudsige, hvor langt og hvor hurtigt det ville sprede sig. Mens Patel ikke kunne huske det nøjagtige output, minder hun om, at resultaterne var skræmmende. “Vi var meget, meget bekymrede over dette,” siger hun.

heldigvis i dette tilfælde var deres modeller helt forkerte. Siden 2002 har der kun været 13 tilfælde af vancomycin-resistent staph, og ingen er død.

at være så forkert forvirrede holdene. Men biologi kan være kompliceret sådan. “Jeg har arbejdet med disse bakterier i laboratorier, hvor de vokser fint, men de ser ikke ud til at sprede sig fra en person til en anden,” siger Patel. Og mens de stadig ikke ved hvorfor, er en hypotese, at disse særlige resistensgener kom med en pris. De kunne have gjort staph i stand til at stå op til sin antibiotiske archnemesis, men de samme stykker DNA kan også have gjort det sværere at overleve uden for en menneskekrop. Hospitalsprotokoller, årstid og geografi kunne også have haft en effekt på transmissionshastighederne. Det er mere som at forsøge at forudsige vejret end noget andet.

mere om antibiotikaresistens

“du kan ikke gøre det på papir eller bare sidde der og tænke over det. Du har brug for simuleringsmodeller for at få det hele til at passe sammen,” siger Bruce Lee, en folkesundhedsforsker ved Johns Hopkins. Han arbejder med sundhedsnetværk i Chicago og Orange County for at forudsige de mest sandsynlige stier, som CREs—den slags bakterier, der dræbte kvinden i Nevada—vil tage, skulle de dukke op i et hospitalssystem. Tidligere, som da Patel forsøgte at plotte spredningen af resistent staph, var disse modeller udelukkende baseret på ligninger. Temmelig komplicerede, indrømmet. Men ikke den slags ting, der kan tage hensyn til menneskelig adfærd og bakteriebiologi og interaktioner mellem begge med de omgivende miljøer. “Der har i stigende grad været en erkendelse på vores område, at for at forstå spredningen af antibiotikaresistente bakterier i enhver mængde detaljer, skal du have disse meget datadrevne simuleringsmodeller, hvor du kan se på millioner af forskellige scenarier, ligesom en meteorolog,” siger Lee.

i en undersøgelse, som Lee offentliggjorde sidste år, så han på sandsynligheden for, at CRE spredte sig gennem Orange County ‘ s 28 akuthospitaler og 74 plejehjem. I sin model har hver virtuel facilitet et antal senge baseret på dets faktiske sengetælling samt oplysninger om, hvor forbundet hver facilitet er. Modellen repræsenterer hver patient som en beregningsagent, der på en given dag enten bærer eller ikke bærer CRE. Disse agenter bevæger sig alle rundt i sundhedsøkosystemet, interagerer med læger og sygeplejersker og senge og stole og døre, hundreder af millioner gange, med parametre finjusteret lidt hver simulering. Han fandt ud af, at uden øgede infektionsbekæmpelsesforanstaltninger, som regelmæssigt at teste patienter for pandemisk resistens og karantæne enhver, der er transportør, ville CRE være endemisk—dvs.leve på fuld tid-på næsten alle Orange County sundhedsfaciliteter inden for et årti.

og når CRE er i et sundhedssystem, er det virkelig svært at trække sig ud. “Det er som at forsøge at udtrække termitter fra et hus,” siger Lee. “Når det er derinde, hvor alt er forbundet, bliver det en uhåndterlig del af økosystemet.”Så hvis læger og sygeplejersker havde en måde at finde ud af, hvem der skulle passere CRE rundt, kunne de i det mindste indeholde truslen. Selvom de måske ikke har meget at tilbyde patienten.

For nu er det gode nyheder, at den eneste person-til-person transmission af 100 procent resistente bakterier finder sted inde i Lees supercomputer. Der har endnu ikke været nogen dokumenterede sager i den virkelige verden. Men det er, hvad Patel og CDC leder efter. Det er det, der tager tingene til det næste niveau, siger Patel. For at holde et bedre øje med tingene brugte agenturet sidste år $14.4 millioner til at skabe et netværk af syv regionale laboratorier med øget kapacitet til at køre genetisk test på bakterieprøver taget fra hospitaler. Og de styrer i øjeblikket et program, der måske en dag forbinder hvert hospital i USA direkte til CDC ‘ s overvågningssystem, for automatisk at markere enhver alvorlig modstandsbegivenhed rundt om i landet i nær realtid.

det andet øje, Patel-og uden tvivl resten af verden-holder sig uddannet på antibiotikarørledningen. Men tingene ser heller ikke godt ud der. Bare i sidste uge udgav Verdenssundhedsorganisationen en rapport, der analyserede alle de antibakterielle midler, der i øjeblikket er i klinisk udvikling. Dens konklusioner var dystre: ikke nok medicin, ikke nok innovation. Der er allerede en vis mængde eksisterende modstand mod næsten hver eneste af de 51 behandlinger, der kommer ned ad linjen. Forskere som Patel og Lee håber, at deres arbejde kan hjælpe med at minimere de trusler, der er derude nu, opdage nye, når de dukker op, og køb farmaceutiske virksomheder lidt tid til at udvikle nye lægemidler. Den antibiotiske alder kan være forbi. Men der er stadig meget at sige om, hvad der kommer næste gang.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.