هل يمكننا أن نشعل شرارة "العصر الذهبي" الجديد للمضادات الحيوية؟

تعود العلاجات الشبيهة بالمضادات الحيوية إلى آلاف السنين، حيث سُجِّل استخدام الخبز المتعفن والتربة الطبية لعلاج الجروح في مصر القديمة واليونان والصين. ونعلم الآن أنها على الأرجح كانت تحتوي على مركبات مضادة للبكتيريا. لكن الرحلة العلمية الحديثة بدأت في أوائل القرن العشرين. بدأ العلماء تدريجيًا باكتشاف المضادات الحيوية من مصادر صناعية، مثل الأصباغ، ومصادر طبيعية، مثل البكتيريا والفطريات. في أربعينيات القرن العشرين، انطلق تطوير المضادات الحيوية، واكتُشفت مجموعة واسعة من المضادات الحيوية الجديدة. أدى ذلك إلى "العصر الذهبي للمضادات الحيوية" من أوائل الأربعينيات إلى منتصف الستينيات.

اكتشاف وتطوير المضادات الحيوية

في أوائل القرن العشرين، عمل عالم الأحياء الدقيقة بول إيرليش على الأصباغ التي تُلوّن البكتيريا. بحث عن أدوية محتملة يمكنها استهداف الميكروبات دون الإضرار بالخلايا البشرية. في عام ١٩١٠، وبعد اختبار مئات المركبات، حقق إنجازًا علميًا كبيرًا، حيث اكتشف سالفارسان، الذي أصبح أول علاج فعال لمرض الزهري وأول مضاد حيوي صناعي يُستخدم في الطب. وهو نوع من الأرسفينامين، وهو ثاني فئة من المضادات الحيوية من أعلى التسلسل الزمني. وفي عام ١٩٢٨، شهدنا إنجازًا آخر عندما لاحظ ألكسندر فليمنج عفنًا فطريًا قتل البكتيريا على طبق بتري ملوث. كان حينها قد اكتشف البنسلين. ولكن للأسف، استغرق توسيع نطاق إنتاج البنسلين سنوات، كما هو موضح في التسلسل الزمني أدناه. إنه رابع فئة من المضادات الحيوية من أعلى التسلسل الزمني. تُعد قصة البنسلين مهمة لأنها أثرت على تطوير مضادات حيوية أخرى خلال هذه الفترة أيضًا. سعى الباحثون في جامعة أكسفورد، الذين عملوا مع فليمنج لتنقية البنسلين، إلى الحصول على المساعدة والتمويل لتصنيعه بكميات كبيرة. وتواصلوا مع مكتب البحث والتطوير العلمي (OSRD) في الولايات المتحدة، الذي أشرف على التمويل الوطني للعلوم في أمريكا خلال الحرب العالمية الثانية. كانت العدوى سببًا رئيسيًا للوفاة بين الجنود والمدنيين في ذلك الوقت. ولهذا السبب، أدرك مكتب البحث والتطوير العلمي إمكانات البنسلين وأطلق بحثًا عالميًا مع وزارة الزراعة الأمريكية (USDA) للعثور على سلالة فطرية أخرى يمكنها إنتاجه بغلة أعلى. وفي النهاية، تم العثور على السلالة وهي تنمو على شمام. ثم نسق مجلس الإنتاج الحربي الأمريكي الجهود لتحسين التخمير وتنظيم التجارب السريرية وتعزيز التعاون وتبادل البيانات ورفع قيود براءات الاختراع - مما أدى إلى تسريع التطوير. وفي عام 1943، قدموا كميات كافية للجيش وبعض المدنيين، وبحلول عام 1945، كانت كافية لجعلها متاحة على نطاق واسع للجمهور الأمريكي. المعرفة وعمليات التصنيع والتقنيات التي اكتسبتها المختبرات أثناء توسيع نطاق البنسلين خلال هذا الوقت سهلت عليهم العمل على المضادات الحيوية الأخرى.

العصر الذهبي للمضادات الحيوية

تُسمى الفترة الممتدة بين أوائل أربعينيات ومنتصف ستينيات القرن الماضي "العصر الذهبي للمضادات الحيوية"، حيث أدى البحث المكثف في المركبات الطبيعية والصناعية إلى اكتشاف سريع للعديد من المضادات الحيوية الجديدة. طُوّر ما يقرب من ثلثي جميع فئات المضادات الحيوية خلال هذا العصر الذهبي، ولا يزال معظمها مستخدمًا حتى اليوم. وبحلول سبعينيات القرن الماضي، تباطأ تطوير المضادات الحيوية بشكل كبير. فمنذ عام ١٩٧٠، لم يُعتمد سوى ٨ فئات جديدة. وكان أحد أسباب ذلك هو تحول تركيز شركات الأدوية إلى علاجات الأمراض المزمنة الأكثر ربحية، والتي وفرت إيرادات ثابتة وطويلة الأجل مقارنةً بالمضادات الحيوية، التي تُستخدم عادةً لفترات قصيرة وتُباع بأسعار منخفضة. كما أدى تزايد مقاومة المضادات الحيوية إلى انخفاض الطلب على المضادات الحيوية الجديدة، والتي عادةً ما تُخصص للعدوى الشديدة المقاومة للأدوية - وهي سوق صغيرة نسبيًا. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما أدت الجهود المبذولة لاكتشاف مضادات حيوية جديدة، من خلال فحص الكائنات الحية بحثًا عن نشاطها المضاد، إلى إعادة تحديد المركبات نفسها التي اكتشفها آخرون بالفعل. وقد دفعت هذه التحديات، إلى جانب تكاليف التطوير المرتفعة وانخفاض الربحية، العديد من شركات الأدوية الكبرى إلى الخروج من السوق، تاركة الشركات الأصغر حجماً تكافح بموارد محدودة.

كيف يُمكننا إعادة إحياء اكتشاف المضادات الحيوية؟

في العقود الأخيرة، بُذلت جهود علمية واقتصادية لإعادة إحياء اكتشاف المضادات الحيوية. ومن بين هذه الجهود علم الأحياء التركيبي و"استخراج الجينوم" - وهي تقنية تُحدد جينات المضادات الحيوية المخفية في الميكروبات التي لا تُعبّر عنها في ظروف المختبر القياسية. وقد عُثر على بعض المضادات الحيوية الجديدة المُحتملة من خلال هذه الجهود، لكنها لا تزال حاليًا في مرحلة الاختبارات السريرية. وتشير الأبحاث إلى أننا لم نُحدد سوى جزء صغير من أنواع البكتيريا في العالم. لذا، هناك نهج آخر يتمثل في زراعة البكتيريا في بيئاتها الطبيعية، مثل التربة، أو استكشاف البكتيريا غير المُكتشفة حاليًا في النظم البيئية القاسية مثل المحيطات والصحاري للكشف عن مُركّبات المضادات الحيوية التي قد تُنتجها في تلك البيئات. وأخيرًا، يُمكن أن يُركز اكتشاف الأدوية على الجمع بين مُضادات حيوية مُختلفة لمنع تطوّر المقاومة: وسيكون هذا مُمكنًا عندما تُؤدي مقاومة أحد المُضادات الحيوية إلى جعل البكتيريا أكثر عُرضةً لتأثير مُضاد آخر. ومع ذلك، يكمن جوهر المشكلة في نقص الحوافز الاقتصادية، وهي عوامل أساسية لدفع عجلة الابتكار والتصنيع. تتميز المضادات الحيوية بطابعها الفريد: فاستخدامها غالبًا ما لا يدوم سوى أيام أو أسابيع، وتُستخدم المضادات الحيوية الجديدة باعتدال لإبطاء مقاومة المضادات الحيوية. هذا يعني أن ابتكار المضادات الحيوية يُدرّ إيرادات أقل بكثير من الأدوية المُستخدمة في علاج العديد من الأمراض الأخرى. وللتغلب على هذا، تستخدم الحكومات والمنظمات نماذج تمويل جديدة. على سبيل المثال، يُمكن لـ"التزامات السوق المُسبقة" مكافأة الشركات على نجاحها في طرح المضادات الحيوية الجديدة في السوق من خلال ضمان دفع المدفوعات في حال استيفائها لمعايير الموافقة. وهناك فكرة أخرى، جُرِّبت في المملكة المتحدة، وهي استخدام "نماذج الاشتراك" حيث تدفع المؤسسات الصحية أو الدول رسومًا سنوية للحصول على المضادات الحيوية بدلًا من الدفع بناءً على الكمية. يُمكن أن يُكافئ هذا الابتكار الطبي ويُعوّض المُصنّعين مع الحفاظ على انخفاض الاستخدام.