「サイレント・パンデミック」と呼ばれる薬剤耐性は、長年にわたり拡大しており、2019年だけでも関連する死亡者は500万人に上りました。
細菌は突然変異と水平遺伝子伝達によって抗生物質への耐性を獲得します。
危険な「スーパーバグ」をなくすには、抗微生物薬の作用の仕方を変える必要があります。その方法を紹介します。
この数年間、私たちの関心の多くは新型コロナウイルス感染症に向けられてきましたが、より深刻で危険なパンデミックが、衰えることなく広がっています。それは薬剤耐性の問題です。細菌が治療に使う抗生物質を回避するようになることを指します。こうした細菌は、一般の報道で「スーパーバグ」と呼ばれるのを聞いたことがあるでしょう。
最近発表された研究によると、2019年には薬剤耐性に関連する死亡者が約500万人に上り、2倍を超える数でした。これは2020年に新型コロナウイルス感染症で亡くなった人の数と比べたものです。
薬剤耐性の発生と持続に関わる主な要因は2つあります。抗生物質の作用の仕方と、細菌がそれに対抗する能力です。
細菌は高度に進化した生命体であり、私たちに対して大きな進化上の優位性を持っています。その一つが倍加時間です。私たちに感染する一般的な細菌の多くでは、わずか15～40分です。
さらに、細菌は指数関数的に増殖します。つまり、1個の細菌が2個になるまでの時間は、1億個が2億個になるまでの時間と同じです。
その結果、細菌の99.99％を殺しても、数時間以内に元の数まで回復することがあります。重要なのは、その細菌の一部、あるいはすべてが、祖先の大半を当初殺した薬剤に耐性を持っている可能性があることです。
こうした細菌の生存は、進化とダーウィンの自然選択の原理（適者生存）によってもたらされます。この原理は、動植物と同じように微生物にも当てはまります。
薬剤耐性はどのように生じるのか？
現在使われている抗生物質のほとんどは、微生物を殺すか、その増殖を抑えることで作用します。細菌は、突然変異と水平遺伝子伝達という2つの方法で、こうした抗生物質への耐性を獲得します。
突然変異は、細胞が複製するときに起こります。複製過程で生じる偶発的な誤りによって、細菌が治療を回避しやすくなることがあります。
水平遺伝子伝達とは、細菌間で遺伝子が移動することです。ほとんどの生物は、親から子へ、つまり垂直方向にのみ遺伝子を伝えます。しかし、細菌は互いに遺伝子を交換でき、その中には抗生物質への耐性を可能にする遺伝子も含まれます。
現在の抗生物質のもう一つの懸念点は、標的を選ばないことです。足の感染症のために抗生物質を服用しても、その薬が魔法のように足だけに届くわけではありません。全身に行き渡り、私たちの体内や表面に生息する「善玉」細菌の一部にも影響します。
そのため、私たち一人ひとりの体内に生息する100兆個の細菌の多くが、一般的に使われる抗生物質への耐性を獲得しています。こうした「善玉」細菌は、病気を引き起こす細菌に耐性を伝えることがあります。
抗微生物薬の作用の仕方を変える必要がある
薬剤耐性を抑えるには、抗微生物療法を新たな視点で考える必要があります。その一つは、病気を引き起こす細菌を殺さずに選択的に抑えることです。
これは、多くの細菌が生き残るために病気を引き起こす必要はないため可能です。治療薬が細菌を殺すように設計されていなければ、耐性を持つ変異株が選択される圧力は弱まり、細菌は私たちに害を及ぼすことなく生き続けられます。
突飛に聞こえるかもしれませんが、すでに効果が実証されつつあります。たとえば、尿路感染症の治療薬には、細菌を殺すのではなく、細菌が膀胱壁に付着するために必要な分子を標的とするものがあります。これにより細菌は膀胱に定着して病気を引き起こすことができません。また、細菌を殺そうとしているわけではないため、治療を回避する方法を身につける必要もありません。
もう一つの方法は、遺伝子を標的にして、細菌が病気を引き起こすために必要な働きを妨げ、殺さずに無害化することです。
病原体を特異的に標的とする抗微生物薬の利点は、感染に対する私たちの抵抗力を高める働きをする「善玉」細菌の一部に影響を与えないことです。
こうした治療法の課題の一つは、細菌の種類ごとに特異的なものにする必要があることです。そのため、私たちに感染する多種多様な細菌に対する治療法を開発するには、かなりの時間と労力がかかります。しかし、ウイルス向けの抗ウイルス薬ですでに実現しているため、可能であることは分かっています。
今、何をすべきか？
最近まで、大手製薬会社は細菌が感受性を示す新薬を開発することで、薬剤耐性に対応していました。しかし現在、新たな薬剤に関心を示す企業はほとんどありません。耐性を誘発する従来型の抗生物質は数年以内に時代遅れになるため、開発しても費用対効果が低いからです。
気候変動やその他の存亡に関わる脅威と同様に、薬剤耐性にも、政府が科学者や産業界と協力して取り組む必要があります。
細菌の耐性に対抗する方法には、ワクチンや抗生物質の適切な使用の徹底などもあります。しかし、こうした対策を、現在ウイルス感染症の治療に使われているものに似た、標的を絞った抗菌薬と組み合わせて連携して進めることが、最も有望な道です。
行動を起こさなければ、ペニシリンが登場する前の時代のように、小さな擦り傷が命に関わる感染症につながりかねません。
