چرا مقاومت آنتی بیوتیکی در حال تبدیل شدن به یک مشکل غیرقابل حل است؟
به گزارش ایسنا، در سال ۲۰۱۶، یک فرد سالمند در بیمارستانی در لاس‌وگاس از یک عفونت باکتریایی مرموز رنج می‌برد که پس از شکستگی استخوان ران راست خود در طول سفر به کشور هند، ظاهر شده بود.
هنگامی که این بیمار به ایالات متحده بازگشت، پزشکان نتوانستند عفونت بدن وی را از بین ببرند و به همین دلیل، آنتی‌بیوتیک‌ها را یکی پس از دیگری برای وی تجویز کردند. اما هیچ یک از ۲۶ دارویی که تجویز شد، باکتری‌ها را از جریان خون او حذف نکرد.
در نهایت، این بیمار چند هفته پس از مراجعه به بیمارستان بر اثر شوک عفونی درگذشت.
شوک عفونی یا شوک سپتیک یک مشکل پزشکی حاد است که در آن گندخونی ایجاد شده به دلیل جراحت ناشی از عفونت، به کاهش خطرناک فشار خون و بی‌نظمی در متابولیسم سلول‌ها می‌انجامد. معمولاً عفونت اصلی، باکتریایی است، اما می‌تواند قارچی، ویروسی، یا انگلی نیز باشد. عفونت در همه جای بدن نیز می‌تواند باشد، اما معمولاً در شش‌ها، مغز، دستگاه ادراری، و شکم است. شوک عفونی می‌تواند باعث از کارافتادن اعضای متعدد و در نهایت مرگ شود. شوک عفونی معمولاً در میان کودکان، افراد دارای کمبود ایمنی، و کهنسالان اتفاق می‌افتد، چون دستگاه ایمنی آنان نمی‌تواند با عفونت به مانند بدن افراد سالم مقابله کند. بیمارانی که با شوک عفونی مواجه می‌شوند معمولاً در بخش مراقبت‌های ویژه نگهداری می‌شوند. میزان مرگ و میر ناشی از شوک عفونی در حدود دو تا ۱۱ درصد است.
یک میکروبیولوژیست به نام “سید تاکور” که برنامه بهداشت جهانی را در دانشگاه ایالتی “کارولینای شمالی” هدایت می‌کند، می‌گوید پزشکان اغلب در مورد عفونت‌های باکتریایی بی‌سلاح می‌شوند.
وی می‌گوید: واقعاً عجیب است که یک پزشک به سمت شما می‌آید و می‌گوید چیزی ندارم که با آن شما را درمان کنم.
مرکز پیشگیری و کنترل بیماری‌های آمریکا در سال ۲۰۱۹ گزارش داد که نزدیک به سه میلیون نفر در ایالات متحده دارای عفونت مقاوم به آنتی‌بیوتیک هستند و حداقل ۳۵ هزار نفر از آنها هر ساله قربانی می‌شوند. چنین عفونت‌هایی بیشتر از اچ‌آی‌وی/ایدز یا مالاریا باعث مرگ افراد در سراسر جهان می‌شوند.
مدل‌های آماری نقاط اوج این فاجعه را پیش‌بینی کرده‌اند و تخمین زده‌اند که چه زمانی این اعداد سر به فلک می‌کشند. آنها می‌گویند در کمتر از سه دهه، مقاومت آنتی‌بیوتیکی بیشتر از سرطان جان انسان‌ها را خواهد گرفت. پزشکی مدرن نیز کنترل خود را بر عفونت‌های باکتریایی از دست می‌دهد.
اما لازم نیست این اتفاق حتما رخ دهد. محققان و مهندسان می‌دانند که چگونه آنتی‌بیوتیک‌های جدید تولید کنند و طول عمر مفید داروهایی را که در حال حاضر استفاده می‌شوند، افزایش دهند.
یک میکروبیولوژیست به نام “لنس پرایس” که مرکز اقدام مقاومت آنتی‌بیوتیکی را در دانشگاه “جورج واشنگتن” تأسیس کرده است، می‌گوید که مشکل مقاومت آنتی‌بیوتیکی اساساً یک “شکست‌بازاری” است. به این معنی که سرمایه‌گذاری در تولید آنتی بیوتیک‌های جدید، توجیه و صرفه اقتصادی ندارد.
باکتری‌های مضر مشکل بزرگی برای اکثر موجودات زنده هستند
انسان‌ها فقط باید نگران یک بخش کوچک از حدود یک میلیارد گونه باکتری در سراسر جهان باشند، اما آنهایی که مشکلات را ایجاد می‌کنند، مسئول بسیاری از بدبختی‌های بشر بوده‌اند و کماکان نیز هستند. باکتری‌ها عامل بیماری‌های بدنامی مانند ذات‌الریه، سل، وبا، کزاز، سوزاک و سفلیس هستند.
کشتن باکتری‌ها چندان سخت نیست. مواد شیمیایی فراوان یا اغلب فقط یک ظرف آب جوش می‌تواند این کار را انجام دهد. آنتی‌بیوتیک‌ها به دلیل توانایی‌شان در تخریب باکتری‌های مضر بدون آسیب رساندن به سلول‌های انسان، در دهه‌های پس از در دسترس قرار گرفتن گسترده، به افزایش طول عمر انسان تا هشت سال کمک کرده‌اند.
از بین بردن باکتری‌ها در حالی که سلول‌های انسانی بدون آسیب باقی می‌مانند، یک عمل چالش برانگیز است، چرا که سلول‌های یوکاریوتی که انسان‌ها از آنها ساخته شده‌اند و باکتری‌ها در گذشته بسیار دور با هم ارتباط داشته‌اند، اما بسیاری از همان ضعف‌های سلولی را به ارث برده‌اند.
آنتی‌بیوتیک‌ها با هدف قرار دادن آسیب‌پذیری‌هایی که انسان و سلول‌های باکتریایی در آنها مشترک نیستند، کار می‌کنند. به عنوان مثال، باکتری‌ها برای استفاده از دیواره سلولی بیرونی برای پشتیبانی ساختاری تکامل یافته‌اند، اما سلول‌های انسانی اینطور نیستند.
“پنی‌سیلین” از ساختن آن بخش حیاتی زیرساخت سلولی توسط باکتری‌ها جلوگیری می‌کند و باعث می‌شود ارگانیسم‌های تک سلولی بدون آسیب رساندن به سلول‌های انسانی منفجر شوند. بنابراین می‌توان آن را به عنوان یک چاقوی جراحی خیلی دقیق در نظر گرفت.
“پرایس” می‌گوید: یک مقایسه خوب برای این موضوع، شیمی‌درمانی است. یک سرطان‌شناس که شیمی‌درمانی را تجویز می‌کند، بیماران را با داروهای سمی تا مرز مرگ پیش می‌برد تا سلول‌های سرطانی را ضعیف کند و از بین ببرد. آنتی‌بیوتیک‌ها اما به پزشکانی که عفونت‌های باکتریایی را معالجه می‌کنند، این امکان را می‌دهند تا از انجام چنین اقدامات خطرناکی اجتناب کنند.
“پرایس” می‌گوید: یک مقایسه خوب برای این موضوع، شیمی‌درمانی است. یک سرطان‌شناس که شیمی‌درمانی را تجویز می‌کند، بیماران را با داروهای سمی تا مرز مرگ پیش می‌برد تا سلول‌های سرطانی را ضعیف کند و از بین ببرد. آنتی‌بیوتیک‌ها اما به پزشکانی که عفونت‌های باکتریایی را معالجه می‌کنند، این امکان را می‌دهند تا از انجام چنین اقدامات خطرناکی اجتناب کنند.
اما یک اشکال وجود دارد: آنتی‌بیوتیک‌ها با اینکه اغلب یک درمان مؤثر هستند، اما می‌توانند تأثیری بر ایجاد یک جهش تکاملی برای باکتری‌ها داشته باشند که همین موضوع، یکی از بزرگترین استدلال‌ها علیه استفاده مکرر از آنتی‌بیوتیک‌ها است. به عنوان مثال در بریتانیا، محدودیت برای تجویز داروی آنتی‌بیوتیکی بسیار بیشتر از ایالات متحده است. بسیاری از داروهای آنتی‌بیوتیکی در این کشور فقط با نسخه در دسترس هستند، در حالی که این داروها اعضای اصلی جعبه‌های داروی خانگی بسیاری از آمریکایی‌ها هستند.
“تاکور” توضیح می‌دهد که آنتی‌بیوتیک‌ها فشاری مبنی بر تغییر باکتری‌ها ایجاد می‌کنند و این تغییر، به شکل مقاوم شدن به دارو بروز می‌کند. این در صورتی اتفاق می‌افتد که یک تنوع ژنتیکی از برخی از باکتری‌ها در برابر هر آسیب‌پذیری که دارو معمولاً از آن استفاده می‌کند، محافظت کند.
وی می‌گوید: اگر عامل بیماری‌زا را نمی‌کشید، پس اساساً نسخه‌های مقاوم را ایجاد می‌کنید. هنگامی که باکتری‌های بازمانده برای اشغال فضای اخیراً خالی‌شده تولید مثل می‌کنند، با جمعیت مقاوم عظیمی روبرو می‌شویم که کاملاً بر محیط تسلط دارند.
این بازیِ تکاملی چیز جدیدی نیست. قارچ‌ها میلیاردها سال پیش شروع به توسعه ترکیبات ضد میکروبی و اعمال فشار انتخابی بر روی باکتری‌ها کرده‌اند. از آن زمان تاکنون، این یک مسابقه مرگ یا زندگی در برنامه‌های تحقیق و توسعه بوده است که با تغییرات ژنتیکی تصادفی هدایت می‌شود.
باکتری‌ها یک مزیت دارند؛ آنها فقط ژن‌ها را از یک نسل به نسل دیگر منتقل نمی‌کنند، بلکه آنها همچنین می‌توانند ژن‌ها را از جمله ژن‌هایی که آنها را در برابر ضد میکروبی‌ها مقاوم می‌کند، به سادگی با تماس با یکدیگر تعویض کنند.
“تاکور” می‌گوید: اگر یک باکتری “ای. کولی”(E. coli) مقاوم و یک “ای. کولی” غیر مقاوم دارید و با یکدیگر در تماس هستند، به زودی هر دو مقاوم می‌شوند.
به گفته “پرایس”، محققان یکی از این عناصر ژنتیکی متحرک را شناسایی کرده‌اند که می‌تواند باکتری‌ها را در برابر آنتی‌بیوتیک “کولیستین”(colistin) که آخرین گزینه‌ای است که پزشکان برای درمان برخی از سویه‌های “ای. کولی” و “کلبسیلا”(Klebsiella) دارند، مقاوم کند.
وی افزود: ما می‌دانیم که باکتری‌ها این ظرفیت را دارند که آخرین ژن را بگیرند و غیرقابل درمان شوند. چنین چیزی قبلاً در مورد بیماری سل نیز اتفاق افتاده است.
ما می‌دانیم که باکتری‌ها این ظرفیت را دارند که آخرین ژن را بگیرند و غیرقابل درمان شوند. چنین چیزی قبلاً در مورد بیماری سل نیز اتفاق افتاده است.
آنچه در حال حاضر نگران کننده است، این است که حجم آنتی بیوتیک‌هایی که امروزه در گردش هستند، تکامل سریع باکتری‌ها را برای مقاومت در برابر آنتی بیوتیک‌هایی که توسط پزشکان در سراسر جهان تجویز می‌شوند، هدایت می‌کند.
چرا ما در حال استفاده بیش از حد و سرمایه‌گذاری کم برای مقابله با این موضوع هستیم؟
تمایل افسارگسیخته به مصرف آنتی‌بیوتیک، نتیجه تغییر شرایط و فرهنگ و انگیزه‌های نادرست است. در مقایسه با سال ۱۹۴۱، زمانی که اولین آنتی‌بیوتیک برای درمان پزشکی در دسترس قرار گرفت، در حال حاضر افراد بسیار بیشتری می‌توانند از آنتی‌بیوتیک‌ها کمک بگیرند. ضمن اینکه جمعیت انسانی از آن زمان تاکنون نزدیک به ۳۵۰ درصد افزایش یافته است.
“پرایس” می‌گوید: ما بیش از حد از آنتی‌بیوتیک‌ها استفاده می‌کنیم و باعث تکامل باکتری‌های مقاوم به دارو می‌شویم.
استفاده بیش از حد از آنتی‌بیوتیک‌ها دو دلیل دارد.
دلیل اول: بیماران به آنتی‌بیوتیک نیاز دارند
یک دلیل این است که بیماران اغلب آنها را مطالبه می‌کنند، حتی اگر مانند اغلب موارد ابتلا به کووید-۱۹، کمکی نکنند. اکثر مردم پس از مصرف آنتی‌بیوتیک، احساس و تجربه‌های مثبتی از بهبودی دارند، بنابراین معمولا پزشک معالج خود را تحت فشار قرار می‌دهند تا نسخه‌ای بنویسد که در آن آنتی‌بیوتیک باشد، حتی اگر کاری انجام ندهد و برخی پزشکان نیز برای اینکه نمره و امتیازشان که برآیند امتیازاتی است که بیماران می‌دهند، پایین نیاید، این کار را انجام می‌دهند و در توجیه حرکت خود می‌گویند این چیزی است که مردم خودشان می‌خواهند.
از طرف دیگر، بسیاری از پزشکان هستند که به این موضوع اهمیتی نمی‌دهند و با وجدان کار می‌کنند. بنابراین نسخه‌ای که لازم است را می‌نویسند، نه چیزی است که بیمار می‌خواهد.
با این حال، تجویز بیش از حد آنتی‌بیوتیک، تنها مشکل موجود نیست. آنتی‌بیوتیک‌ها به راحتی مانند کالاهای سوپرمارکتی در بازار فروخته می‌شوند. این به معنای فروش بیشتر آنتی‌بیوتیک‌ها به حیوانات یا انسان‌ها و سود بیشتر برای تولید کنندگان است.
“پرایس” این را «تفکر فصلی» می‌نامد، زیرا بسیاری از افرادی که این تصمیم‌ها را می‌گیرند بر این تمرکز دارند که با فروش هرچه بیشتر آنتی‌بیوتیک‌ها، گزارش‌های درآمد سه‌ماهه شرکت‌شان را تا حد امکان خوب جلوه دهند.
استفاده از آنتی‌بیوتیک توسط دام و طیور
اما انسان‌ها تنها گونه‌هایی نیستند که این قرص‌ها را مصرف می‌کنند. در ایالات متحده، تقریباً ۶۵ درصد از آنتی‌بیوتیک‌های مهم پزشکی برای استفاده در دامپروری فروخته می‌شود. تولیدکنندگان دام و طیور به طور معمول به دام و طیور خود آنتی‌بیوتیک می‌دهند، زیرا حیوانات با مصرف آنتی‌بیوتیک، کمتر بیمار می‌شوند و این باعث افزایش سود می‌شود. افزودن آنتی‌بیوتیک به غذای این حیوانات همچنین باعث می‌شود آنها سریع‌تر رشد کنند، اگرچه محققان هنوز دقیقا نمی‌دانند چرا چنین می‌شود.
مقررات فدرال به طور موقت باعث شد که مقدار آنتی‌بیوتیک‌های مهم پزشکی مورد استفاده در دامپروری به ۵.۵۵ میلیون کیلوگرم در سال ۲۰۱۷ کاهش یابد، اما داده‌های اخیر نشان می‌دهد که این عدد بار دیگر در حال افزایش است.
این کار، خطرناک اما رایج است، زیرا شرکت‌های پرورش دام و طیور حداقل در کوتاه مدت از آن سود می‌برند. “پرایس” توضیح می‌دهد که تولیدکنندگان دارو می‌گویند وقتی آنتی‌بیوتیک‌ها را به پرورش دهندگان دام و طیور می‌فروشیم، درآمد بیشتری کسب می‌کنیم و پرورش دهندگان دام و طیور نیز می‌گویند اگر از آنتی‌بیوتیک‌ها استفاده کنیم، می‌توانیم حیوانات را زودتر پرورش دهیم. در نتیجه، تعداد زیادی آنتی‌بیوتیک استفاده می‌شود و مقاومت آنتی‌بیوتیکی افزایش می‌یابد.
این بخش مهمی از مشکل است، زیرا تقاضا برای مصرف گوشت به سرعت در حال افزایش است و جمعیت دام نیز همراه با آن در حال افزایش است. در دهه ۱۹۶۰، میانگین مصرف پروتئین حیوانی حدود شش گرم برای هر نفر در روز بود. در حالی که این عدد به گفته “تاکور”، تاکنون چهار برابر شده است.
دلیل دوم: آنتی‌بیوتیک‌های جدید به اندازه کافی وجود ندارند
اگر آنتی‌بیوتیک‌های جدیدی که باکتری‌ها هنوز به آنها مقاوم نشده بودند، مانند اواسط قرن بیستم دائماً در دسترس بودند، خوب بود. اما امروزه به ندرت کسی وقت و زمان خود را صرف کشف آنتی‌بیوتیک‌های جدید می‌کند، ضمن اینکه توسعه آنتی‌بیوتیک‌های جدید سرمایه زیادی لازم دارد. گفتنی است که آخرین باری که نوعی آنتی‌بیوتیک کاملاً جدید کشف شد، اواخر دهه ۱۹۸۰ بود!
آخرین باری که نوعی آنتی‌بیوتیک کاملاً جدید کشف شد، اواخر دهه ۱۹۸۰ بود!
“تاکور” می‌گوید دلیل آن این است که بازده این سرمایه‌گذاری، زیاد یا قابل اعتماد نیست، زیرا پاتوژن‌ها به سرعت مقاوم می‌شوند و داروها کارایی خود را از دست می‌دهند. وی توضیح می‌دهد: شما ۱۰ سال صبر می‌کنید تا یک داروی جدید تایید شود، چند میلیارد دلار سرمایه‌گذاری می‌کنید و مدتی بعد، عامل بیماری‌زا در برابر آن مقاوم می‌شود.
زمانی که باکتری‌ها نسبت به پنی‌سیلین مقاوم شدند، داروهای بیشتری توسعه یافتند تا جایگزین آن شوند. اما الان دیگر اینطور نیست. “پرایس” می‌گوید: دوران طلایی توسعه آنتی‌بیوتیک‌ها گذشته است.
بسیاری از باکتری‌هایی که اجداد ما از مدت‌ها قبل از تکامل به انسان‌های امروزی از آنها رنج می‌برند، ناپدید نشده‌اند و فقط دیگر در انسان و دام‌ها زندگی و تولید مثل نمی‌کنند.
“تاکور” می‌گوید: مخزن عظیمی از این پاتوژن‌ها و ژن‌های مقاوم در محیط وجود دارد. تقریباً هر قاشق چای‌خوری آب، یک گرم خاک و هر حیوان روی این سیاره، میزبان باکتری‌ها است که بسیاری از آنها پاتوژن‌های عفونی هستند. آنها در فضاهایی مانند بیمارستان‌ها پنهان می‌شوند.
“تاکور” می‌گوید که هیچ بخشی از این اکوسیستم عظیم و جهانی را نمی‌توان به تنهایی درک کرد، زیرا این یک مشکل بزرگ و پیچیده است و کم کم شروع به شکست ما می‌کند.
آینده مبهم مقاومت آنتی‌بیوتیکی
آنتی‌بیوتیک‌ها تنها چیزی نیستند که می‌توانند به درمان عفونت‌های باکتریایی کمک کنند. یکی از امیدوارکننده‌ترین جایگزین‌ها، “فاژ درمانی” است که از ویروس‌ها برای هدف قرار دادن سلول‌های باکتریایی استفاده می‌کند.
فاژهای طبیعی که برای تسخیر باکتری‌ها تکامل یافته‌اند، یکی از گزینه‌ها هستند و این یک مرز مهندسی زیستی است. “سیندی لیو” همکار “پرایس”، تحقیقاتی را در مورد استفاده از باکتری‌های خوش‌خیم که به طور طبیعی در بدن وجود دارند، رهبری می‌کند تا به عنوان جهنده‌های بیولوژیکی عمل کنند که از کلونیزاسیون باکتری‌های بد مانند “استافیلوکوکوس” جلوگیری می‌کند.
چنین درمان‌هایی ممکن است به ویژه در مبارزه با باکتری‌هایی مفید باشند که در قسمت‌های خاصی از بدن، بی‌ضرر و طبیعی هستند، اما زمانی که در جای دیگری نفوذ می‌کنند، خطرناک هستند. به عنوان مثال، باکتری “ای. کولی” یک بخش طبیعی از میکروبیوم در روده است، اما زمانی که این میکروب موفق به راه یافتن به قسمت‌های بالاتر در دستگاه گوارش شود، مشکلات زیادی ایجاد می‌کند.
راه حل مقابله با استفاده بیش از حد از آنتی‌بیوتیک‌ها چیست؟
“پرایس” می‌گوید نباید آنتی‌بیوتیک‌ها را حذف کنیم. ترکیب صحیحی از تغییرات سیاست و سرمایه‌گذاری در حوزه عمومی و خصوصی می‌تواند تضمین کند که انسان‌ها در آینده آنتی‌بیوتیک‌های مفیدی خواهند داشت. بخش بزرگی از مسئله، مربوط به تنظیم استفاده دامپروری از آنتی‌بیوتیک‌ها است.
یکی دیگر از مواردی که می‌تواند به سادگی پیگیری شود، کاهش تجویز و مصرف آنتی‌بیوتیک‌ها برای انسان با سرمایه‌گذاری در توسعه آزمایش‌های سریع است.
“پرایس” می‌گوید: تولیدکنندگان دارو انرژی چندانی برای توسعه آزمایش‌های تشخیصی که بتواند به سرعت تشخیص دهد که آیا بیماری فرد نیازمند تجویز آنتی‌بیوتیک و باکتریایی است یا نه، صرف نکرده‌اند. این به این دلیل است که شرکت‌های بیمه ترجیح می‌دهند چند دلار ناقابل برای یک آنتی‌بیوتیک هزینه کنند تا اینکه ۱۰۰ دلار برای یک آزمایش تشخیصی هزینه کنند. اما این آزمایش‌ها به این دلیل گران هستند که سرمایه‌گذاران انگیزه کمی برای توسعه آنها دارند.
“پرایس” می‌گوید در نهایت، این بحران را می‌توان با استفاده از داروهای بهتر و سپس عرضه برخی داروهای جدید به بازار حل کرد. اگر پول کافی برای تحقیق و توسعه وجود داشته باشد، مهندسان، محققان و پزشکان می‌توانند بقیه کارها را انجام دهند و از وقوع یک فاجعه بر اثر افزایش مقاومت آنتی‌بیوتیکی جلوگیری کنند.
منبع: خبرگزاری دانشجویان ایران