Den Post-Antibiotiska Eran Är Här. Vad Händer Nu?

när Alexander Fleming kom tillbaka från en skotsk semester sommaren 1928 för att hitta sin Londonlabbbänk förorenad med en mögel som heter Penicillium notatum, startade han en ny tid av vetenskaplig suveränitet över naturen. Sedan dess har antibiotika han upptäckte och de många fler han inspirerade räddat miljontals liv och sparat omätbart lidande runt om i världen. Men från det ögonblick det började visste forskare att antibiotikans ålder stämplades med ett utgångsdatum. De visste bara inte när det var.

bakteriell resistens mot antibiotika är både naturlig och oundviklig. Genom tur av dragningen, några bakterier kommer att ha gener som skyddar dem från droger, och de kommer att passera dessa gener runt—inte bara till deras avkomma, men ibland till sina grannar också. Nu får beräkningsepidemiologer äntligen data och bearbetning för att modellera det fenomenet. Men ingen använder dessa verktyg för att förutsäga slutet på antibiotikatiden—för det är redan här. Istället fokuserar de sina ansträngningar på att förstå hur snart resistenta bakterier kan vara i majoriteten, och vad, om något, läkare kan göra för att stoppa dem.

i 2013, dåvarande chef för Centers for Disease Control and Prevention Tom Frieden sa till reportrar: ”om vi inte är försiktiga kommer vi snart att vara i en post-antibiotisk era.”Idag, bara fyra år senare, säger byrån att vi har kommit. ”Vi säger Det eftersom panresistenta bakterier nu är här”, säger Jean Patel, som leder CDC: s Antibiotikastrategi & samordningsenhet. ”Folk dör helt enkelt för att det inte finns något antibiotikum tillgängligt för att behandla deras infektion, infektioner som inte för länge sedan var lätt att behandla.”

i augusti förra året checkade en kvinna på 70-talet in på ett sjukhus i Reno, Nevada med en bakteriell infektion i höften. Buggen tillhörde en klass av särskilt ihärdiga mikrober kända som carpabenemresistenta Enterobacteriaceae eller CREs. Förutom karpabenem var denna bugg också resistent mot tetracyklin och kolistin och alla andra antimikrobiella på marknaden, alla 26 av dem. Några veckor senare utvecklade hon septisk chock och dog.

för folkhälsoansvariga som Patel markerar det fallet slutet på en era och början på en ny. Nu är frågan: Hur snabbt kommer den typen av pan-motstånd att sprida sig? ”När kommer det till den punkt där det är vanligare att ha en infektion som inte kan behandlas med antibiotika än en som kan?”säger Patel. ”Det kommer att bli en mycket svår sak att förutsäga.”

hon vet för att hon har försökt förut. Tillbaka i 2002 visade den första vankomycinresistenta staph-infektionen i en 40-årig Michigan-man med ett kroniskt fotsår. Det verkade riktigt dåligt: Staph är en av de vanligaste bakterieinfektionerna hos människor, och vancomycin är dess vanligaste antibiotiska motståndare. Dessutom var resistensgenen belägen på en plasmid—en fritt flytande cirkel av DNA som gör det enkelt att komma runt. Epidemiologer vid CDC arbetade med mikrobiologer som Patel för att bygga en modell för att förutsäga hur långt och hur snabbt det skulle spridas. Medan Patel inte kunde komma ihåg den exakta utgången, påminner hon om att resultaten var skrämmande. ”Vi var väldigt mycket bekymrade över det här”, säger hon.

lyckligtvis i detta fall var deras modeller helt felaktiga. Sedan 2002 har det bara förekommit 13 fall av vankomycinresistent staph, och ingen har dött.

att vara så fel förbryllade lagen. Men biologi kan vara komplicerat så. ”Jag har arbetat med dessa bakterier i laboratorier där de växer bra, men de verkar inte spridas från en person till en annan”, säger Patel. Och medan de fortfarande inte vet varför, är en hypotes att dessa specifika resistensgener kom med en kostnad. De kan ha gjort staph kapabel att stå upp till sin antibiotika archnemesis, men samma bitar av DNA kan också ha gjort det svårare att överleva utanför en mänsklig kropp. Sjukhusprotokoll, tid på året och geografi kunde också ha påverkat överföringshastigheterna. Det är mer som att försöka förutsäga vädret än något annat.

mer om antibiotikaresistens

”du kan inte göra det på papper eller bara sitta där och tänka på det. Du behöver simuleringsmodeller för att allt ska passa ihop”, säger Bruce Lee, en folkhälsoforskare vid Johns Hopkins. Han arbetar med vårdnätverk i Chicago och Orange County för att förutsäga de mest troliga vägarna som CREs—den typ av bakterier som dödade kvinnan i Nevada—kommer att ta, om de dyker upp i ett sjukhussystem. Tidigare, som när Patel försökte plotta spridningen av resistent staph, baserades dessa modeller uteslutande på ekvationer. Ganska komplicerade, beviljade. Men inte den sortens saker som kan ta hänsyn till mänskligt beteende och bakteriell biologi och interaktioner mellan båda med de omgivande miljöerna. ”Det har alltmer varit en insikt inom vårt område att för att förstå spridningen av antibiotikaresistenta bakterier i vilken detalj som helst måste du ha dessa mycket datadrivna simuleringsmodeller där du kan titta på miljontals olika scenarier, precis som en meteorolog”, säger Lee.

i en studie som Lee publicerade förra året tittade han på sannolikheten för att CRE sprids genom Orange County 28 akutvårdssjukhus och 74 vårdhem. I sin modell har varje virtuell anläggning ett antal sängar baserat på dess faktiska sängräkning, samt information om hur ansluten varje anläggning är. Modellen representerar varje patient som ett beräkningsmedel, som på en viss dag antingen bär eller inte bär CRE. Dessa agenter rör sig alla runt hälso-och sjukvårdsekosystemet, interagerar med läkare och sjuksköterskor och sängar och stolar och dörrar, hundratals miljoner gånger, med parametrar tweaked lite varje simulering. Han fann att utan ökade infektionskontrollåtgärder, som att regelbundet testa patienter för pandemiresistens och karantänera alla som är bärare, skulle CRE vara endemisk—dvs leva heltid-på nästan alla Orange County vårdinrättningar inom ett decennium.

och när CRE är i ett hälsovårdssystem är det verkligen svårt att dra ut. ”Det är som att försöka extrahera termiter från ett hus”, säger Lee. ”När det är där där allt är anslutet blir det en otrevlig del av ekosystemet.”Så om läkare och sjuksköterskor hade ett sätt att ta reda på vem som skulle passera CRE runt, kunde de åtminstone innehålla hotet. Även om de kanske inte har mycket att erbjuda patienten.

för tillfället är det goda nyheter att den enda person-till-person-överföringen av 100 procent resistenta bakterier sker i Lees superdator. Det har ännu inte förekommit några dokumenterade fall i den verkliga världen. Men det är vad Patel och CDC letar efter. Det är det som tar saker till nästa nivå, säger Patel. För att hålla ett bättre öga på saker spenderade byrån förra året $14.4 miljoner för att skapa ett nätverk av sju regionala laboratorier med ökad kapacitet att köra genetisk testning på bakterieprover tagna från sjukhus. Och de lotsar för närvarande ett program som en dag kan ansluta varje sjukhus i USA direkt till CDC: s övervakningssystem, för att automatiskt flagga varje allvarlig motståndshändelse runt om i landet i nära realtid.

det andra ögat, Patel-och förmodligen, resten av världen-håller tränat på antibiotikaledningen. Men saker ser inte bra ut där heller. Bara förra veckan släppte Världshälsoorganisationen en rapport som analyserade alla antibakteriella medel som för närvarande är i klinisk utveckling. Dess slutsatser var dystra: inte tillräckligt med droger, inte tillräckligt med innovation. Det finns redan en viss mängd redan existerande motstånd mot nästan alla 51-behandlingarna som kommer ner i linjen. Forskare som Patel och Lee hoppas att deras arbete kan hjälpa till att minimera de hot som finns där ute nu, upptäcka nya när de dyker upp och köpa läkemedelsföretag lite tid att utveckla nya droger. Antibiotikaåldern kan vara över. Men det finns fortfarande mycket att säga om vad som kommer nästa.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.