Závod v mikrobiologickém zbrojení

V době, kdy v Evropě v roce 1941 zuřila druhá světová válka, přinesl britský lékařský časopis „Lancet“ objev světového významu. „Počátkem října roku 1940,“ psalo se v něm, „byl do oxfordské nemocnice přijat třiačtyřicetiletý policista s pokročilou nákazou Staphylococcus aureus a Streptococcus pyogenes . Pacientova choroba se zpočátku projevovala jako vřídek v koutku úst. Léčba lokální drenáží byla bezúspěšná. … Než byl dne 12. února 1941 nasazen penicilin, infekce se stačila rozšířit na téměř celý obličej, obě očnice, plíce a pravou paži (spolu s osteomyelitidou). Od 12. do 17. února byly pacientovi podávány 4,4 gramy penicilinu, následkem čehož došlo ke dramatickému zlepšení stavu. Infekce z obličeje a paží zmizela a pacientova horečka ustoupila. Počet bílých krvinek klesl z 20 000 při příchodu do nemocnice na 8 400 na konci léčby.“ „Terapie musela být ukončena,“ píše se dále ve zprávě, „protože zásoby penicilinu byly vyčerpány. Pacientův stav se opět zhoršil a dne 15. března 1941 zemřel na stafylokokovou infekci, jež zachvátila celé tělo.“ Do jednoho roku získal penicilin pověst zázračného léku. Masová produkce, k níž dávala podnět válečná poptávka, byla zárukou široké dostupnosti. Éra antibiotik začala. Nové antibakteriální látky, jež se staly součástí arzenálu antibiotik, pak dvacet let rostly jako houby po dešti. Jejich jména dobře známe: streptomycin, chloramfenikol, tetracyklin, erytromycin, meticilin, vankomycin, rifampin, cefalosporin, gentamycin. Všechny pocházejí z mikrobů žijících v půdě. Nově se rodící odvětví protiinfekčních farmaceutik mezi nimi našlo jedny ze svých nejužitečnějších spojenců. Tato vysoce toxická činidla měla vlastnosti, s jejichž pomocí si podle vědců dokázala poradit s nejrůznějšími původci lidských chorob. Nesmíme zapomínat, jak zásadně tyto látky změnily odvěký boj mezi člověkem a choroboplodnými mikroby. V předpenicilinové době byla infekce intimní věcí pacienta: jeho imunitní systém čelil virulentním faktorům útočícího mikrobiálního patogenu sám. Nasazení penicilinu a dalších antibakteriálních činidel se silným účinkem znamenalo obrovskou změnu. Útočící bakterie najednou stála tváří v tvář nikoli svému hostiteli, nýbrž toxickým chemikáliím, celému arzenálu antibakteriálních agentů, které jsou schopny útočníka zabít díky svým vysoce selektivním mechanismům, zaměřeným na kritické body v metabolickém procesu mikrobů, bez něhož tyto mikroorganismy nemohou přežít. Síla antibiotik se na první pohled zdála bezmezná. Zdálo se, že věda na celé čáře zvítězila. Nadšení bylo tak veliké, že americký ministr zdravotnictví v roce 1970 dokonce prohlásil, že „kapitolu infekčních chorob můžeme s dobrým pocitem uzavřít.“ Další události naneštěstí jeho optimistickou předpověď proměnily v prach. Za pět či šest let po nasazení penicilinu do běžné terapie začali lékaři stále častěji hlásit případy, kdy Staphylococcus aureus – tedy bakterii, jež v roce 1941 nakazila britského policistu – nebylo možné penicilinem zlikvidovat. Výskyt stafylokoků odolných vůči penicilinu rychle narůstal. Počátkem 50. let byl už zázračný penicilin bezmocný proti naprosté většině izolovaných stafylokoků. Mikrobiální svět vracel antibiotikům úder. S cílem obejít mechanismus rezistence vůči penicilináze vyvinuli vědci ze společnosti Beecham Laboratories novou penicilinovou molekulu, od níž vedl jen krůček ke vzniku nové sloučeniny, meticilinu, která se začala používat v roce 1957. Ale už za rok se začaly objevovat zprávy o formě Stafylococcus aureus rezistentní vůči metycilinu (MRSA). V polovině 70. let zaplavily Evropu, Spojené státy, Austrálii a východní Asii nové kmeny MRSA, které se vyznačovaly rezistencí nejen vůči penicilinu a meticilinu, ale navíc i vůči tzv. β-laktamovým antibiotikům, nejúčinnější a nejpočetnější skupině antimikrobiálních látek, které kdy farmaceutický průmysl vyvinul. Mnohem větší paniku ale způsobily bakteriální kmeny odolné vůči několika antibiotikům najednou. První izoláty MRSA, zjištěné v krevním oběhu pacientů ve Velké Británii v roce 1960, byly rezistentní vůči penicilinu, streptomycinu, tetracyklinu a velmi často také vůči erytromycinu, tedy nesly znaky rezistence vůči všem hlavním kategoriím antibiotik, která byla využívána v klinické praxi před uvedením meticilinu. Nešlo navíc jen o stafylokoky, ale o několik dalších významných skupin lidských patogenů. Pocit vítězství z počátků éry antibiotik se proměnil v pocit marnosti, jaký známe ze závodů ve zbrojení: každou novou zbraň proti mikrobům brzy zneškodnil nový rezistentní mechanismus. Nemocniční mikrobiologické laboratoře pravidelně testují citlivost choroboplodných mikrobů na vzorku dvanácti až patnácti nejúčinnějších antibiotik. Bakterie, které jednomu nebo více antibiotikům podlehnou, dostanou označení S („susceptible“), rezistentní bakterie se označují písmenem R. Izoláty bakterií, které se zachovaly z dob před objevením penicilinu, dostaly vesměs označení S. Postupem času se v tabulkách klinických mikrobiologů začaly objevovat značky R i u těch farmaceutik, která dříve byla účinná. To znamená, že tato antibiotika ztratila svůj účinek a že příslušný bakteriální kmen je multirezistentní. Záplava značek R v klinických tabulkách po nemocničních laboratořích celého světa je zlověstnou připomínkou toho, že naše antibiotická výzbroj se nezadržitelně zmenšuje. Změna „postavení sil“ mezi antibiotiky a odvetnými zbraněmi, které produkují bakterie, je asi nejzřejmější v případě mikrobu Staphylococcus aureus , který je dnes jednou z nejběžnějších příčin infekcí v nemocnicích. Kmen, který nakonec způsobil úmrtí anglického policisty, by měl připsáno písmeno S nejen vedle penicilinu, ale i vedle všech ostatních antibiotik, která dnes známe. Kdybychom se podívali na profil citlivosti stafylokokových kmenů izolovaných u pacientů z USA, Evropy a Latinské Ameriky, kteří byli hospitalizováni v roce 2000, našli bychom značku R u téměř všech dostupných antibiotik: k léčbě se tak dnes většinou používá vankomycin, jediné antibiotikum, jehož síla nebyla dosud odražena. Léčba britského policisty neupěla, protože došly zásoby léků. Začnou v dohledné době pacienti umírat ne proto, že lahvička je prázdná, nýbrž proto, že náš antibiotický arzenál ztratil sílu bojovat proti nejvíce rozšířeným multirezistentním kmenům? Prohráváme snad závod v mikrobiologickém zbrojení? Tato otázka není z říše fikce – je to otázka naší každodenní reality. Jak se bakterie učí rezistenci proti antibiotikům? Z jakých biologických zásobáren čerpají mikroby své rezistentní mechanismy? Jak bychom se měli poučit ze starší doby antibiotické, nechceme-li přijít o zázračné léky, které zachránily tolik životů? Pokud lidstvo nemá skončit pod metlou chorob, musíme na tyto otázky nalézt odpověď.