抗生素耐药性对公众健康的威胁比以往任何时候都更大。未来35年,全球估计将有3亿人因细菌日益增长的耐药性而死亡。美国疾病控制与预防中心估计,每年约有200万美国人感染抗生素耐药性细菌,导致2.3万人死亡,耗费美国约200亿美元的直接医疗费用。
幸运的是,奥巴马总统最近公布的2016财年预算为抗生素研究领域带来了好消息。拟议预算几乎翻倍了联邦抗生素资金,达到12亿美元,其中近一半将用于美国国立卫生研究院,以进一步了解我们面临的威胁。奥巴马总统一直在推动更多的研究——他已经召集了一个工作组,该工作组预计将在2月15日前提出一项为期五年的计划。
危机是如何形成的
自首个抗生素问世以来,科学家们一直在对抗耐药性。抗生素旨在杀死有害细菌,但不可避免地,少数细菌能够存活下来。它们将耐药基因传递给后代,如此循环,直到最终基因变得普遍,药物失效。那时,医生不得不转向更新、更强的抗生素来对抗感染。但有时,并没有更强的药物可用了。
近年来,新抗生素的问世量大幅下降,21世纪仅有少数几种获得批准。一些大型制药公司已经完全退出该领域。排名前十的制药公司仅有五种抗生素处于临床试验阶段,占所有抗生素研发的比例不到15%。
“在过去15年里,(该领域)的流失率更高,”专注于开发新抗生素的制药公司 Cubist 的科学事务高级副总裁 Barry Eisenstein 表示。“辉瑞和阿斯利康已经明确表示他们将退出该领域,而[葛兰素史克]的表现远不如过去。”
他表示,原因是治疗慢性疾病,如自身免疫性疾病和糖尿病的药物利润更高。尽管 Cubist 和其他小型制药公司取得了一些进展,但仍不足以支撑日益萎缩的产品线。根据 Pew 在2014年9月的一项研究,有38种抗生素处于临床开发阶段(其中一种已于2014年12月获得批准)。这听起来似乎很多,但从统计学上讲,这38种化合物中只有8种能成功上市。
加快步伐
近年来,人们的注意力重新回到了抗生素领域。2012年生效的《生成抗生素激励法案》允许美国食品药品监督管理局对新抗生素进行快速审批并延长专利专有权。该措施似乎正在奏效。2014年,FDA批准了四种新抗生素,而在此之前的十年里,总共只批准了六种。
在药物发现过程方面,情况也有所好转。今年早些时候,美国国立卫生研究院资助的东北大学研究员 Kim Lewis 发表了一项研究,详细介绍了他的新抗生素发现方法。他使用一种名为“iChip”的设备,将目光投向了土壤(许多早期抗生素都源于土壤),并发现了一种名为 Teixobactin 的有希望的新抗生素化合物,它可能具有其他抗生素所缺乏的特性:“我们的化合物之所以不同,是因为它不会产生耐药性,”Lewis 说。
在制药公司方面,大型公司可能已经开始认识到研究和开发新抗生素的价值。12月,默克公司宣布收购 Cubist。该公司现在有两个抗生素化合物处于临床试验阶段。
充满希望的未来,但也伴随着健康的怀疑
随着最近的批准和发现,抗生素的未来看起来比以往任何时候都更好。但仍然存在一些金钱无法立即解决的障碍——例如新化合物的发现不足。美国国立卫生研究院在其2016财年预算提案中指出,增加的资金将用于开发诊断工具、创建抗生素耐药感染数据库以及启动一项更好地理解耐药性的工作。该机构还提到了创建更快的临床试验网络,但并未详细说明更多关于新抗生素研究的内容。
“(资金)必须解决瓶颈问题,”Lewis 说。“如果你改进了与瓶颈无关的环节,瓶颈依然存在。”对他和其他专家来说,这个瓶颈就是发现。
Eisenstein 表示,最近的发现令人鼓舞,尽管他对永不产生耐药性的抗生素的想法并不完全信服。
“我们需要保持开放的心态——保持怀疑,但也保持乐观,”Eisenstein 说。
新抗生素很可能只是对抗细菌耐药性的临时措施,只能对抗感染几年或最多几十年。长远来看,如果我们想对抗细菌,就需要寻找抗生素的替代品。尽管许多研究人员已经开始探索其他对抗细菌的方案——包括细菌基因组编辑、吸引细菌毒素的细胞结构以及病毒——但大部分增加的美国国立卫生研究院资金不会直接用于探索抗生素的替代品。