8. Антибиотиктер

8.1. Антибиотиктер сипаттамасы

1907 жылы П. Эрлихке (химиотерапия негізін қалаушы) 606 экспериментте мерезді сауықтыратын қосылысты тапты (арсфенамин, №606 зат); 1932 жылы Домагк сульфаниламидті ашады; 1928 жылы А. Флеминг – пенициллинді; 1943 жылы З. Ваксман - стрептомицинді.

Антибиотиктер биотехнология мен медицина тарихында ерекше орын алады. Е. Хаувинк (1984) жылы биотехнология дамуының бір кезеңін антибиотиктер дәуірі деп атады. Сөз жоқ, бұл орынды, себебі вакциналармен бірге антибиотиктер бұрын соң мыңдаған, миллиондаған адам өмірін алып кеткен, мемлекеттер өміріне әлеуметтік және экономикалық хаос тудырған адамзаттың көптеген қаумақты инфекцияларына тосқауыл қойды. Қазіргі уақытта антибиотиктің маңызы басым, қолданылып жатқан емдік-профилактикалық дәрілер арасында 13% құрайды.

«Антибиотик» терминін (anti – қарсы, bios – өмір) З. Ваксман ұсынды. Антибиотиктер – бұл қарқынды антимикробты активтілігі бар тәбиғи немесе жасанды заттар. Оларды микробтық клеткалардан, өсімдіктерден және жануар тінінен алынады; химиялық жолмен синтезделеді.

Микроорганизмдердің антибиотиктері, пигментер, токсиндер секілді екіншілік метаболиттер. Олардың биологиялық қасиеті тіршілік ортасында микроорганизмдердің басқа топтар тіршілігін тежеу арқылы конкурентті түрде өмір сұруі.

Антибиотиктер – бұл төменгі молекулалы заттар, массасы шамамен 1000 дальтон, тікелей емес трансляция өнімі, күрделі биосинтез жолымен сипатталынады.

Оларды микробтық клеткада полимеризация реакция қорытындысы бойынша ароматты қосылыстардан, аминқышқылдардан және басқа біріншілік метаболиттерден синтезделінеді. Антибиотиктердің синтезі белгілі деңгейде ароматты аминқышқылдар синтезінің метаболизм жолдарына ұқсас (тирозин-хлорамфеникол); көмірсу текті антибиотиктердің түзілуі грам теріс микроорганизмдердің клетка қабырғасы полисахаридтер синтезі жолдарына ұқсас. Аминқышқылдары, моноқанттар, ацетат-малонатты бірліктердің полимеризациясынан басқа антибиотиктерді микробты клеткалардың біріншілік метаболиттер модификация немесе бірнеше модификацияланған біріншілік метаболиттердің конденсациясымен синтезделуі жүреді. Нуклеозидті табиғаты бар кейбір антибиотиктер пуринді немесе пиримидинді нуклеозидтер синтезінің метаболизм жолдарына ұқсас түзіледі.

Антибиотиктер синтезі көп сатылы метаболизм жолынан өткендіктен оған оңдаған және одан да көп ферменттер қатысады, сондықтан жоғары өндіруші алуында ұзақ мутагенез бен селекция жүреді. Сонымен қатар, антибиотиктер негізгі алмасу метаболиттерге жатпайды, клеткалар оларсыз да тіршілігін сақтайды.

Антибиотиктер өндіруші қатарына негізінен сапрофитті, гетеротрофты, жиі топырақ микроорганизмдері кіреді – бактериялар, актиномицеттер, мицеллалы саңырауқұлақтар; сонымен қатар, медицинада кеңінен жасанды және жартылай синтетикалы антибиотиктер және өсімдіктер мен жануарлар текті антибиотиктер кездеседі.

Бір түр микроорганизмдері әртүрлі табиғатты антибиотиктер синтездей алады, және керісінше, бір антибиотикті түрлі таксономиялық топтағы микроорганизмдер өндіре алады.

9000 антибиотик белгілі, ал медициналық мақсатта тек 200 қосылыстары қолданылады. Солардың ішінде пенициллин, цефалоспориннің жартылай синтетикалық туындылары, жасанды препараттардан - фторхинолондар өндірісі басым доминантада. Жалпы алғанда, антибиотиктер фармацевтикалық индустрияда маңызды орын алады (сур. 48).

Сурет 48. 2005-2010 жылдары дүние жүзінде антимикробты препараттарды сату болжамы (млрд. долл.). Ақпарат көзі – Arrjwhead Publishers есебі, 2007 жылдың тамыз айы.

Басқа биологиялық активті заттардан антибиотиктер антимикробты әсерімен және микроорганизмдердің нақты түріне іріктеп әсер көрсетуімен ерекшелінеді, яғни әр антибиотиктің спецификалық антимикробты әсер ету спектрі бар. Медицинада қолданылатын антибиотиктерді ветеринарияда, ауыл шаруашылықта қолданылмайды, және керісінше.

Өзекті мәселелері бар – бұл антибиотиктерге микроорганизмдердің полирезистенттілігі. Жыл сайын осындай полирезистентті штамдар 2 млн аурулардың себепшісі болып келеді (алтын түсті стафилококк, нәжістік энтерококк, гемолитикалық стрептококк және т.б.). Микроорганизмдер қолданыстағы антибиотиктер кластарына төзімді болып келеді, уақыт өте келе жаңадан өндірілген антибиотикке микробтық клеткаларда потенциалды молекулалық нысаналардың жеткіліксіздігі байқалады.

Көптеген фармацевтикалық компаниялар жаңа антибиотиктер өндіруіне қызығушылық танытпайды – оған ұзақ уақыт қажет (ен кемінде 5-7 жыл), жүздеген миллион доллар қаражат кетеді және дәрі сатылып кетуіне үлкен қауіпі бар. 1970-80 жылдары көптеген транснационалды компаниялар (АҚШ, Еуропа және т.б.) лицензиялық жағдайда антибиотиктер субстанцияларының көптоннажды өндірісін Үндістанда, Қытайда және басқа елдерде ұйымдастырған. Қазіргі уақытта барлық антибиотиктер субстанциясының 80% Еуропаға Үндістан және Қытайдан жеткізіледі. Мысалы, дүние жүзі саудасында Қытайдың үлесі – пенициллин субстанциясы бойынша 70% құрайды, аспирин - 50%, парацетамол - 35%, және бағалары еуропалықтармен салыстырғанда 35-60% төмен. Антибиотиктердің заманауи өндірісіндегі ерен алып баратқан тенденция - бұл дженериктерді шығару, патентті қорғаныс мерзімі өтіп кеткен препараттар өндіру немесе белгілі антибиотиктердің модификацияланған туындылар өндірісін қолға алу.