Директор Института изучения микробиома Чикагского университета (США), лауреат премии Национального института здравоохранения США профессор Эрик Памер во время визита в Минск выступил с открытой лекцией в Национальной академии наук Беларуси. Ведущий мировой ученый и практикующий врач-инфекционист поделился своими наработками о влиянии микробиома человека на защиту от устойчивых к антибиотикам бактериальных инфекций.
По словам профессора Памера, долгое время медицинское сообщество считало, что много знает об особенностях работы желудочно-кишечного тракта. Вместе с тем не было достаточно сведений о составе и свойствах населяющих его бактерий.
— Дело в том, что многим этим бактериям нужна среда с малым содержанием кислорода, поэтому культивировать их стандартными методами затруднительно. А некоторые и вовсе невозможно вырастить на питательных средах, — пояснил ученый. — Пятнадцать лет назад мы начали более детально изучать этот вопрос. Оказалось, что многие микроорганизмы, живущие в кишечнике, до того момента оставались неизвестными и, соответственно, никак не ассоциировались с различными заболеваниями. Кроме того, удалось выяснить очень интересный факт: микробиом каждого из нас отличается более чем на 99 %. Это такой же индивидуальный признак человека, как, скажем, дактилоскопия.
Около 10 лет в мире активно выполняется международный проект микробиома человека, объединяющий на сегодняшний день данные о микробиоме тысяч участников. В его рамках проводятся исследования, которые позволяют определить состав и характеристики бактерий, обитающих в кишечнике, репродуктивной, дыхательной системах и на поверхности тела. Причем это могут быть и микроорганизмы с защитными свойствами, и потенциальные возбудители заболевания.
Влияние микробиома на здоровье человека сегодня научно доказано. Опубликовано немало работ, показывающих, что его состав ассоциирован с заболеваниями пищеварительных органов, аллергическими реакциями, серьезно влияет на иммунную систему. Существует связь микробиома с эффективностью противоопухолевой терапии. Речь идет о современных методах иммунотерапии рака, использовании моноклональных антител, таргетных препаратов и т. д. Их эффективность во многом зависит от состава бактерий в кишечнике пациента.
— Меня интересовало, как микробиом может противостоять инфекционным заболеваниям. Этой темой я начал заниматься 10–12 лет назад, сосредоточив внимание на самых распространенных инфекциях у пациентов, получавших лечение по поводу онкологических заболеваний. Проведя экспериментальные исследования, удалось установить спектр возбудителей инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, и то, как бактерии кишечного микробиома могут им противостоять, — рассказал эксперт. — Вместе с тем сегодня у нас в стране, впрочем, как и во всем мире, остро стоит проблема антибиотикорезистентности. Несколько месяцев назад был опубликован очередной отчет Министерства здравоохранения и социальных служб США, согласно которому ежегодно почти на 3 млн случаев инфекций в организациях здравоохранения приходится около 36 тысяч смертей, вызванных устойчивыми к антибиотикам микроорганизмами.
Группа ученых под руководством профессора Памера оценила, как антибиотики влияют на состав микробиома и какие из данных препаратов наиболее серьезно могут его изменять. Особенно важно это для пациентов с иммуносупрессией, в т. ч. перенесших химиотерапию, трансплантацию костного мозга, солидных органов. Ведь именно они длительно получают значительное количество антибиотиков.
— Знаю, что в Беларуси упомянутые высокотехнологичные методы лечения активно используются. К слову, результаты трансплантации костного мозга во многом зависят от того, какой у пациента состав микробиома, — отметил Эрик Памер. — Почти 10 лет назад мы опубликовали одну из первых работ, в которой оценивали состав бактерий кишечника до и после трансплантации. На основании полученных данных начали создавать профили микробиома у пациентов. Выяснилось, что определенные группы с неблагоприятными результатами трансплантации отличались серьезными негативными изменениями в микробиоме.
По словам знаменитого ученого, подобные инфекционные осложнения в онкологии, гематологии, трансплантологии вызывают как грамотрицательные бактерии (например, кишечная палочка), так и грамположительные — ванкомицин-резистентные энтерококки.
Clostridioides difficile является отдельной серьезной проблемой практически всех мировых стационаров — вызывает ежегодно тысячи случаев инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи. Основная причина — изменение состава бактерий в микробиоме кишечника в результате лечения антибиотиками. Дело в том, что Clostridioides difficile долгое время может никак не проявлять себя в организме здорового человека. Однако из-за нарушения разнообразия экосистемы этот микроорганизм начинает размножаться и продуцирует токсины.
Терапевтические подходы не всегда эффективны в таких случаях. Один из методов борьбы с Clostridioides difficile — фекальная трансплантация микробиоты. Материал для пересадки берут у здорового человека с нормальным составом бактерий кишечника, проверяют его безопасность и после подготовки вводят пациенту. Но на сегодня эта методика официально одобрена только для лечения рецидивов инфекции, ассоциированной с Clostridioides difficile, а для других возбудителей пока является экспериментальной.
— Своей работой мы хотели подчеркнуть важность обоснованного использования антибиотиков для лечения инфекционных заболеваний и показать, каким может быть их негативное влияние. К сожалению, проблема излишнего применения таких препаратов по-прежнему существует. А задача врачей — грамотно подходить к данному вопросу, исходя из понимания роли микробиома в здоровье человека, — пояснил профессор Памер. — Что касается лечения с помощью микробиома, то говорить об этом пока рано. Сейчас мы находимся на стадии трансляции в клинику лабораторных результатов и проведения клинических испытаний. Это очень важный этап.
Комментарии
Игорь Карпов:
Сотрудничество с профессором Эриком Памером началось 2 года назад, когда доцент кафедры Игорь Стома в рамках международной программы научного обмена им. сенатора Дж. У. Фулбрайта получил возможность поработать вместе с именитым ученым. Его визит в Минск стал важным событием для научной и медицинской общественности. Такие встречи дают возможность продуктивного коллегиального общения. Подчеркну, что изучение микробиома является актуальной темой, интересующей специалистов разных профилей во всем мире. Ведь она связана не только с пониманием клинической картины инфекционных или онкологических заболеваний, но и со здоровьем человека в целом.
Игорь Стома:
Профессор Эрик Памер является ведущим мировым экспертом в области изучения комменсальных микроорганизмов. И тот факт, что он посетил Беларусь с открытой лекцией и готов обсуждать возможности дальнейшего сотрудничества, говорит о признании уровня нашей страны в области современной высокотехнологичной медицины.
В частности, перспективным является совместное проведение международного биоинформационного анализа микробиома пациентов с различными заболеваниями. Важно уметь определять состав и характеристики бактериальных сообществ. Поэтому нужны практикующие клиницисты, владеющие как лабораторными методами, так и биоинформационным анализом. С учетом высокого потенциала нашей страны в IT есть возможности развивать это направление.
Вообще, если мы хотим понять, что делать, чтобы жить долго и качественно, нужно научиться быть в балансе со своими микроорганизмами. В этом направлении мы пока находимся в стадии накопления знаний. Существенный вклад в исследования микробиома в Беларуси вносят сотрудники БГМУ, Минского НПЦ хирургии, трансплантологии и гематологии, РНПЦ детской онкологии, гематологии и иммунологии. Активно сотрудничаем с научными институтами НАН Беларуси.
Пока исследования микробиома в клинической практике остаются весьма затратными. И только совместными усилиями различных служб можно достичь прогресса в данной области. С другой стороны, развитие этого направления в перспективе принесет ощутимый экономический эффект. Все же стоимость лечения тех категорий пациентов, о которых мы говорим, пациентов после высокотехнологичных вмешательств, химиотерапии и иммунотерапии онкологических заболеваний превышает стоимость определения состава микробиома для его потенциальной коррекции. К тому же постепенно эти лабораторные методы становятся экономически более доступными.