如何解决抗生素耐药性问题

诺贝尔奖得主文基·拉马克里希南建议采取一系列措施,包括国际合作

《大众科学》论坛 是邀请科学技术领域专家就热点问题撰写的文章。

编者按:这是与世界经济论坛合作制作的,对顶尖科学家进行的一系列采访的最后一篇,采访是在上周在瑞士达沃斯举行的会议之际进行的;由卡蒂亚·莫斯科维奇为世界经济论坛进行的采访。

抗生素拯救了数百万人的生命,但其误用和过度使用正在使其效力降低,因为细菌产生了耐药性。尽管科学家们发出了警告,但在许多国家,抗生素的处方量仍在飙升。


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文基·拉马克里希南是剑桥大学分子生物学实验室的诺贝尔奖获奖化学家,他向我们讲述了更好地了解这些神奇药物的使用和误用的重要性。

[以下是采访的编辑稿。]

世界似乎正在耗尽抗生素。在20世纪中期,有超过20种新的抗生素上市;自20世纪60年代以来,只有两种新的抗生素上市。这是为什么?
这并不是完全清楚。由于二战期间制造青霉素的努力及其成功,人们强烈希望寻找其他抗生素。因此,在40年代和50年代,人们发现了许多新的抗生素。

但后来,对于能够有效的新化合物的数量,出现了收益递减的规律。能够杀死细菌是不够的;你必须能够廉价地制造抗生素,而且它必须是安全的。因此,真正的新化合物的数量减少了,许多制药公司都在修改已知的抗生素,试图使它们更好、更有效。

最近有报道称取得突破——一种新的抗生素“在没有可检测到的耐药性的情况下杀死病原体”。您如何看待这一进展?
的确,有一份关于来自土壤细菌的抗生素的非常有趣的报告,它代表了一个新的类别。许多细菌无法培养,但研究人员使用了一个巧妙的技巧来获得相当数量的这种细菌,并从中分离出一种新的抗生素。它在人类中的用途如何还有待观察,因为它必须经过临床试验。

另一个问题是耐药性。在论文中,他们声称这种抗生素由于其作用方式,不太可能导致耐药性。但人们之前对许多不同的事物说过同样的话,最终耐药性似乎还是会出现。我有点谨慎,不会说对任何东西都不会产生耐药性,因为自然选择非常强大,并且有一种击败最强大工具的方法。不过,它看起来很有前景。

研究人员现在正在对抗具有抗生素耐药性的细菌。具体来说,正在进行哪些工作?
抗生素耐药性问题有几个方面。拥有高度特异性的靶点非常重要,这些靶点可以杀死导致疾病的特定细菌,而不是使用广谱抗生素,只有在您不知道疾病的原因且没有时间时,才应将其作为最后的手段使用。

但有一个更大的问题——耐药性问题也是由于滥用抗生素造成的。许多人去看医生时,当他们患上感冒或流感时,会要求开抗生素,而这些抗菌化合物对感冒或流感是无用的。在许多国家,可以非处方购买抗生素。通常,如果人们很穷,他们就不会服用全部剂量——所有这些都会导致耐药性。

在印度等国家,人们会为了预防感染而预防性地给你抗生素。这只应在非常极端的情况下进行,因为它再次传播了耐药性。

那么,问题主要局限于发展中国家吗?
完全不是——除了为流感开抗生素外,西方国家还在饲料中使用抗生素来使牛增肥——这是一种滥用抗生素的行为。如果耐药性传播太多,这会导致耐药菌株的传播,使当前的抗生素无用。

我们需要更好的诊断方法,以便我们能够非常快速地诊断出导致特定疾病的细菌,然后使用窄谱抗生素进行有针对性的治疗。最后,还有整个关于改善公共卫生的议题。

现在人们在世界各地流动,因此如果在一个地方出现耐药性,它会很快传播到其他地方。因此,它需要协同攻击——这是一个广泛的社会问题。

您有信心我们能赢得这场对抗耐药细菌的战争吗?
我是一个乐观主义者。我认为当事情变得严重时,人们有做出回应的习惯。我希望人们不要等到出现大危机才做出回应,因为那样会在事情得到纠正和改善之前死很多人。

我更希望各国政府达成一项全球协议,为抗生素的使用制定某些指导方针——用于公共卫生、卫生、动物产业中抗生素的使用;还将促进科学——获得更好的诊断方法,更好地了解细菌如何导致疾病以及开发新的抗生素。

一个没有抗生素的世界会是什么样子?
我不认为永远会有一个没有抗生素的世界。在最坏的情况下,如果对所有已知抗生素都产生耐药性菌株,那么在找到新的抗生素之前,将会发生大规模的流行病。这不会像回到黑暗时代那样,因为现在我们对细菌的工作方式、分子生物学、遗传学、微生物学以及如何制造抗生素有了大量的了解。但我们必须积极主动。

有抗生素的替代品吗?
抗生素应作为最后的手段使用。除了公共卫生和卫生等一般预防措施外,疫苗可以带来巨大的好处。如果我们能够为许多严重疾病开发出良好的疫苗,那就太棒了。然而,疫苗开发是一项艰巨的工作,在任何情况下都可能需要很长时间。有时,尽管经过多年的努力,它还是会失败。

噬菌体——攻击特定细菌的天然病毒——有时被认为是可能的工具。尽管它们在 20 世纪初被发现,但它们的临床应用迄今为止仅限于俄罗斯、[格鲁吉亚共和国]和波兰的一些努力。这部分是因为它们是大型生物制剂,将噬菌体输送到适当的目标不像给药小分子抗生素那么简单。噬菌体和细菌也会发生突变,导致它们失效。然而,未来的研究可能会为更多地使用噬菌体来治疗细菌感染铺平道路。

各国政府和公众是否开始了解耐药细菌的问题并采取措施?
我认为是的。当然,当耐药性成为一个大问题并开始影响中产阶级和富人时,将会出现强烈抗议。但我认为情况已经在发生变化。例如,在印度,我看到很多关于加强抗生素监管和更好地利用抗生素的观点。但印度在提供适当的卫生和公共卫生方面存在巨大问题,这是一个需要解决的大问题。

这是一个多管齐下的方法。公共卫生和卫生等措施将需要很长时间。

您认为药物的生产应该由政府资助还是由私营公司资助,就像今天的情况那样?
我个人认为,对于某些事情,私营企业模式行不通。开发一种新药需要花费大量的资金。但是,当你开发出一种新的抗生素时,你首先被告知的是,只有在作为最后的手段对抗耐药菌株时才能使用它。这本身就限制了可以使用这种药物的患者数量——这也限制了你的收入。

如果这是一种好的抗生素,患者会在一两周内痊愈——而理想情况下,如果你想从一种药物中赚很多钱,它应该是患者必须终生服用的东西。因此,抗生素本质上不会是同一类的赚钱工具。

因此,我认为政府真的需要参与到新抗生素的开发中。他们必须将此视为对社会普遍有益的事情,正如政府资助教育、道路、警察、国防等原因一样。这是一个政府需要采取行动的案例。

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