Химические антисептики и антибиотики совершили революцию в медицине — способность уничтожать опасные бактерии стала мощной силой на десятилетия вперед. Но исследования показали, что регулярное употребление антибактериальных препаратов приводит к нарушению баланса в микробиоте, резистентности организма к антибиотикам и появлению других опасных заболеваний. Современная альтернатива такому подходу — биоценозсберегающая терапия с использованием веществ, уничтожающих исключительно патогенные бактерии. Валентина Бучнева, глава Евразийского подразделения фармкомпании «Босналек», рассказала о видах биоценозсберегающих препаратов и объяснила, как используется анализ генома бактерий для создания персонализированных лекарств.

Альтернатива антибиотикам

С изобретением антибиотиков медицина получила возможность противостоять болезням, которые до этого были почти неизлечимыми. Действие антибиотиков в организме не ограничивается борьбой с возбудителями инфекций. К сожалению, оно распространяется и на чувствительную к ним нормальную микрофлору организма. При применении антибиотиков широкого спектра действия состав нормальной микрофлоры меняется: снижается содержание кишечной и ацидофильных палочек, бифидобактерий, появляются нехарактерные для нее и нечувствительные к антибиотикам микроорганизмы.

Степень изменений нормальной микрофлоры зависит от свойств конкретных антибактериальных препаратов, способа их применения, продолжительности лечения и так далее. Поэтому при выборе антибиотика в каждой конкретной ситуации важно учитывать не только его эффективность, но и возможное угнетение нормальной микрофлоры.

Традиционно считается, что это происходит в трех основных областях: кишечник, женские половые пути и дыхательные пути. Например, в кишечнике уменьшение количества бифидобактерий приводит к так называемому «биологическому растормаживанию» — активации условно-патогенной флоры. А в женских половых путях антибиотики провоцируют развитие воспалений, вызванных дрожжеподобными грибами рода Candida.

Возникает необходимость применения лекарств, которые не только помогут, но и не навредят. Речь идет о препаратах направленного действия, обеспечивающих лечебный эффект в отношении болезнетворных бактерий и не вредящих нормальной микрофлоре человека.

С точки зрения принципа действия, такие препараты должны:

• обладать достаточной «мощью» для борьбы с инфекцией;
• действовать только там, где в них есть необходимость;
• не оказывать системного действия (т.е. не всасываться в кровь);
• быть безопасными для маленьких детей.

Соблюдение этих условий обеспечивает биоценозсберегающая терапия — лечение препаратами с направленным и локализованным действием.

Биоценоз в человеческом организме

Биоценоз — это широкое понятие, которое применимо ко всей живой природе. Из школьной программы известно: биоценоз — это совокупность всех живых организмов и микроорганизмов на одном участке суши или водоема с однородной средой обитания. В повседневной речи можно услышать схожий по смыслу термин — «экосистема». Биоценоз — это комплекс живых организмов и составная часть экосистемы.

Наука рассматривает и организм человека как экосистему, в которой есть свой биоценоз — сообщество микроорганизмов в конкретной системе органов. Еще его называют микробиотой. Существует микробиота кишечника, ротовой полости и другие. Это сообщество формируют болезнетворные и полезные микроорганизмы. Когда их присутствие сбалансировано, система работает нормально. Когда количество ряда микроорганизмов снижается, происходит дисбиоз — дисбаланс, который может привести к различным заболеваниям и патологическим состояниям. Дисбиоз может возникнуть из-за различных факторов, — например, из-за смены рациона питания, режима дня, приема некоторых антибиотиков.

Микробиоту можно модифицировать — влиять на баланс микроорганизмов. Этот процесс называют модуляцией. К модуляции прибегают в терапевтических целях. Модуляция микробиоты кишечника, например, используется для лечения воспалительных заболеваний.

Есть несколько терапевтических подходов для модуляции и восстановления микробиоты кишечника. Среди них — прием пробиотиков (препаратов, содержащих полезные бактерии) и пребиотиков (веществ, которые позволяют полезным бактериям расти).

Почему для здоровья важен баланс микроорганизмов

Состав микробиоты формируется у людей на самых ранних этапах жизни — с момента рождения. В сбалансированной микробиоте наблюдают так называемый высокий уровень бактериального разнообразия — наличие разных видов бактерий. Чем разнообразнее микробиота по составу, тем лучше она защищена от внешних воздействий, поскольку бактерии в ее составе компенсируют функции друг друга в случае необходимости. При низком уровне разнообразия системе сложнее справляться со стрессовыми ситуациями — снижением иммунитета, например, — поэтому в ней происходит сбой.

Низкое бактериальное разнообразие наблюдается у людей с воспалительными заболеваниями кишечника, диабетом, псориатическим артритом и другими болезнями. Состав микробиоты кишечника также связывают со склонностью к ожирению и гипертонии.

На уровень разнообразия микробиоты отдельных систем организма в течение жизни влияют:

• среда обитания;
• режим дня;
• рацион питания.

Например, установлено, что заменители сахара (сукралоза, аспартам и сахарин) нарушают баланс и разнообразие микробиоты кишечника. То же касается пищевых добавок, таких как эмульгаторы.

Еще одним важным фактором, влияющим на разнообразие микробиоты кишечника, являются лекарственные препараты. Исследования находят прямую связь между их приемом и модуляцией микробиоты.

Антибактериальная терапия, особенно длительная, вызывает кишечный дисбиоз, который становится причиной развития антибиотик-ассоциированной диареи. Это и есть один из примеров негативного влияния приема лекарств на микробиоту.

Связь между приемом антибиотиков и дисбиозом стала объектом дискуссий, в том числе ненаучного характера. В частности, распространено мнение, что принимать антибиотики от боли в горле без лишней необходимости лучше не стоит — они убивают не только «плохие» бактерии, но и «хорошие». А это приводит к снижению местного иммунитета.

Другое исследование подтвердило связь приема различных лекарств, не только антибиотиков, с низким уровнем разнообразия микробиоты кишечника. Почти четверть препаратов — нейролептиков, ингибиторов, гормонов — препятствовала развитию по меньшей мере одного вида полезных бактерий.

Лекарства, которые борются с болезнетворными бактериями, могут при этом наносить вред микробиотическому балансу. В свою очередь подобные изменения повышают риск некоторых заболеваний и в целом угрожают здоровью человека.

Чтобы не допустить этого и сохранить баланс, применяются биоценозсберегающие технологии.

Два варианта терапии, сохраняющих микробиоту

Первый — использование препарата, состав которого максимально близок к естественным для человека средам, веществам и компонентам. К таким относятся, например, пищеварительные ферменты и препараты, содержащие лизоцим. Первые используют для восполнения нехватки ферментов поджелудочной железы в случае погрешностей в питании или в тех случаях, когда нужно обеспечить временный «покой» поджелудочной железе.

У препаратов с лизоцимом иная функция. Лизоцим является универсальным антисептиком, который в норме встречается во многих жидких средах человеческого организма. Этот фермент наш организм научился вырабатывать в ходе эволюции для защиты от возбудителей инфекционных заболеваний. Лизоцим можно назвать «умным» антисептиком: он уничтожает патогенные бактерии, вирусы и грибы, сохраняя биоценоз организма. Сегодня это его свойство широко применяется для лечения инфекций полости рта и горла с помощью препарата Лизобакт, особенно у детей, беременных и кормящих женщин, когда использование «химических» антисептиков нежелательно.

Второй — терапия при помощи препарата с действующим веществом, которое работает только с патогенной микрофлорой — болезнетворными бактериями. Этот принцип использовала, к примеру, компания PharmAthene со своим препаратом Valortim. В 2001 году в США произошел ряд биологических атак на крупные редакции и нескольких сенаторов с использованием спор сибирской язвы. PharmAthene в том же году начала разрабатывать препарат для борьбы с возбудителем в организме жертвы. Действующее вещество было нацелено на белковый компонент — антиген сибирской язвы. Препарат защищает клетки от повреждения токсинами сибирской язвы и разрушает сам патоген. Исследования показали: препарат способен обеспечить защиту от инфекции при профилактическом приеме и увеличить выживаемость пациентов, если симптомы уже дали о себе знать.

Будущее биоценозсберегающих технологий

Вопросам, связанным с микробиотой, в медицине сегодня уделяется все больше внимания. На рынке уже представлены успешные препараты — те же антисептики против заболеваний горла. Однако медицине и фармацевтике еще предстоит решить несколько важных задач.

Чтобы проводить терапию и бороться с тем или иным патогеном эффективнее, исследователям требуется как можно больше данных о микробиоте конкретного организма. Уже сейчас есть цифровые инструменты, частично решающие эту задачу путем анализа метагеномных данных — набора генов микроорганизмов в микробиоте. Это дает четкое представление о биоценозе конкретной среды и позволяет выбрать эффективный способ лечения. Инструменты для анализа метагеномных данных облегчают выбор действующего вещества, подходящего для конкретной микробиоты.

Проводятся глобальные исследования по расшифровке генома бактерий, населяющих организм человека. Использование цифровых платформ для анализа данных о составе микробиоты сделает биоценозсеберегающее лечение еще более эффективным и персонализированным.

Более глубокое понимание связи состава микробиоты с различными заболеваниями также поможет в диагностике болезней. Ученые уже сейчас экспериментируют с подходом, позволяющим с помощью пробиотической бактерии в организме установить наличие онкологических заболеваний по результатам анализов.

На сегодняшний день проводится разработка десятков модулирующих микробиоту препаратов — число таких проектов у фармкомпаний возросло более чем в пять раз за последние три года, по данным исследовательской компании Pharma Intelligence. Эта статистика и многочисленные исследования дают уверенность в том, что биоценозсеберегающие технологии будут «отвоевывать» себе все больше пространства в фармацевтической отрасли и менять наше представление о подходах к лечению заболеваний.