最近、 スーパーバグ 、つまり現在の抗生物質に耐性を持つ細菌について、よく耳にします。しかし、スーパーバグの脅威が高まり続ける一方で、利用できる新しい治療法の数は横ばいです。その結果、単純な感染症でさえ死に至った 抗生物質登場前の時代へと逆戻りする瀬戸際に、危険なほど近づいています。
かつては抗生物質を開発できたのに、なぜ今、新たな抗生物質の発見と開発はこれほど難しいのでしょうか。その理由を探るため、1940年代から1970年代にかけての抗生物質発見の「黄金時代」を振り返ってみましょう。
かつて抗生物質をどのように発見したのか
現在、家庭や病院で使われている抗生物質の大半は、天然物に由来します。
ペニシリン系、セファロスポリン系、アミノグリコシド系、リファマイシン系、テトラサイクリン系、そして糖ペプチド系抗生物質は、すべて細菌または真菌に由来します。微生物が抗生物質で競争相手を殺し、生き残ろうと争う、何千年にもわたる「化学戦争」の中で、選択的な進化圧力に応じて自然が生み出したものです。
もちろん、微生物は自らの化合物によって殺されないよう、耐性機構も共進化させてきました。そのため、抗生物質耐性も同じくらい古いものです。科学者たちは、 発見しています 。人類が抗生物質を発見し、使用するはるか以前の、3万年前の永久凍土から分離された細菌に、抗生物質耐性遺伝子が存在することを。
「黄金時代」に見つかった抗生物質の大半は微生物そのものに由来し、土壌や植物から分離して研究室で培養されました。寒天培地のプレートや液体培地で簡単にスクリーニングし、病原菌を殺せるかどうかを確かめることができました。
必要な道具立てはかなり簡素でした。土、抗生物質を産生する細菌や真菌を育てる培養フラスコ、新たな抗生物質候補を分離・精製するカラム、そしてその化合物が病原性細菌を殺せるか試すための培養プレートとインキュベーターです。
その後、化学者たちは新たな構造を「微調整」し、さまざまな細菌に対する作用を広げ、臨床現場で感染症を治療する能力を高めることができました。私たちが持つ抗生物質の大半は、土壌に生息する一つの細菌目、 放線菌目に由来します。
問題は、この実績ある方法を何度も繰り返すうちに、見つけやすい抗生物質をすべて発見してしまったことです。そのため科学者たちは、さらに広く探索せざるを得なくなり、サンゴ礁、深海、洞窟に生息する細菌に目を向け、有望な新分子を探しています。
主な課題
哲学者の孫子は「戦わずして敵を屈服させることこそ、戦争の最高の技術である」と述べました。私たちは病気に対する重要な武器を使いすぎたため、今やスーパーバグとの長期戦に直面しています。抗生物質の不適切な使用や乱用によって、細菌は薬を不活化する新たな方法、細菌細胞内の標的に薬が届かないようにする方法、そして薬が細胞内に入っても外へ排出する方法を獲得しました。
新薬を市場に出すために必要な費用と時間は膨大です。新しい抗生物質を前臨床試験、臨床試験、規制当局の承認手続きに通して市場に出すまでの期間は、 推定 で13～15年、費用は約12億米ドルに上ります。失敗に伴う費用も含めると、約25億米ドルに近づきます。
抗生物質1コースに20ドル、せいぜい200ドルしか払わない（多くのがん治療では2万ドルを超えるのに比べて）うえ、抗生物質を服用するのは1～2週間にすぎません。そのため、抗生物質の発見に取り組んでいた企業のほぼすべてが、過去20年間に この分野から撤退しました 。
科学者たちは何をしているのか？
すべてが暗い見通しというわけではありません。科学者たちは、新しい抗生物質を探すための革新的な方法を数多く開発しています。たとえば、 最近『Nature』で報告された方法では、土壌由来の細菌をチップ装置内の1万個の独立した微小培養室に封入し、元の土壌に再び埋め戻して自然環境で育てます。その後、チップ装置を掘り出し、各培養室を調べて、病原性細菌を殺す化合物を探します。
この種の手法から、過去30年間に見つかった数少ない新しい抗生物質候補の一つ、テイクソバクチンが発見されました。
こうした革新は、重要な格言を示しています。優れた人材、適切な動機、粘り強さ、そして十分な資金があれば、この分野で直面する問題のいくつかに取り組み始めることができます。
各国政府は何をしているのか？
幸い、世界各国の政府は対応に乗り出しています。
英国のデービッド・キャメロン首相とサリー・デイヴィス最高医務責任者は、スーパーバグに対する政府横断的な戦略と行動計画を一貫して声高に支持してきました。実際、 デイヴィス氏 は、第一選択の抗生物質に耐性を持つ感染症の脅威は非常に深刻だと認識し、この問題を、パンデミックインフルエンザやテロと並んで、英国政府の 国家緊急事態リスク登録簿に加えるよう求めました。
欧州連合（EU）は、患者にとってより良く安全な医薬品の開発加速を目指す欧州最大の官民連携事業、革新的医薬品イニシアティブ（IMI）を通じて支援を強化しました。同イニシアティブは、抗生物質の創薬プラットフォーム、嚢胞性線維症の新しい治療法、院内肺炎や尿路感染症への治療法、薬がどのように細菌内に入り、そこにとどまるのかの解明、そして新しい抗生物質の効率的な臨床試験を設計・実施する新たな方法に資金を提供するため、 6億8,000万ユーロ超 （9億8,500万豪ドル）を拠出すると表明しました。
米国では、 国立衛生研究所 （NIH）が感染症研究に50億米ドル超（総資金の17％）を投じており、54億米ドル（18％）のがん研究に次ぐ規模です。さらなる支援策として、バラク・オバマ米大統領は、十数の政府機関にスーパーバグ対策の包括的な行動計画を実行するよう命じる 大統領令 も発表しました。
では、オーストラリアの状況はどうでしょうか。新しい抗生物質やスーパーバグを特定する診断法を対象とした感染症研究は、まだオーストラリアの 国家保健優先分野に指定されていません。2014年、オーストラリア政府は国立保健医療研究評議会を通じて、抗生物質の開発と耐性研究に1,340万豪ドルを投資しましたが、そのうち新しい化合物の発見に向けられたのは半分未満でした。これは2014年の研究予算の約2％に相当します。
既存の抗生物質をより適切に管理し、診断法を改善するとともに、今度こそ大切に使える新しい抗生物質が必要です。
残念ながら、私たちはスーパーバグの脅威への対応に手間取っています。今年、20年以上にわたる 検討 と 白書を経て、保健・農業担当大臣に対し、細菌感染症との闘いの課題を最終的に克服するため、どのように協力できるかについて、臨床医、医療従事者、科学者、政策立案者の第一人者たちが包括的な提言を提出する予定です。
そう、最近、スーパーバグについてよく耳にします。
今こそ行動するときです。
この記事は、 The Conversationとの協力により掲載しています。記事の掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。
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著者：マシュー・クーパー。NHMRCオーストラリア・フェロー、クイーンズランド大学分子生物科学研究所 化学生物学教授。
画像：この写真イラストでは、ブリスターパック入りの医薬品の錠剤とカプセルがテーブルに並べられている。2013年9月18日、リュブリャナで撮影。REUTERS。