DOI: https://doi.org/10.24959/uekj.19.25

Analysis of the modern approaches for the prevention of antimicrobial resistance: role and place of physical and chemical research methods in vitro and the investigation of bioequivalence

A. O. Dobrova, O. S. Popov, I. A. Zupanets, V. A. Georgiyants

Abstract


The problem of antimicrobial resistance is one of the key challenges in the modern world. A global analysis of the resistance development to antibacterial drugs has shown that solving this problem requires designing of complex interdisciplinary approaches. Searching for tools that would prevent and suppress the development of antimicrobial resistance is an actual scientific task that has a clear practical orientation.
Aim. To analyze modern approaches, to avoid the development of antibacterial drugs resistance and to determine the role of physicochemical research IN VITRO and IN VIVO (bioequivalence studies) in solving this problem.
Results. While carrying out the research, we made a systematic analysis of modern international concepts, regulatory guidelines, recommendations and programs for a comprehensive solution to the
global problem of antibiotic resistance. During this work, we identified the key areas directly related to the issues of proper pharmaceutical development and research of antibacterial drugs, as well as the introduction of new scientific approaches and procedures for preventing the resistance of these drugs. It has been found that physicochemical methods of analysis can be used for scientifically substantiated creation of regimens of sustainable antibiotic therapy, as well as biopharmaceutical modeling of interaction with other objects (drugs, mineral waters, drinks, etc.). Such tests are an additional tool for excluding the risk of mismatch evaluation when conducting an assessment of generic drugs both in the biowaiver procedure and in the study of bioequivalence.

Conclusions. The analysis of modern approaches to prevent the development of antibacterial drugs resistance has shown that it is necessary to use comprehensive application of scientific methods when making a research of this problem. The developed classification of approaches to eliminate antimicrobial resistance highlights the methods of physicochemical and bioanalytical research as a promising tool to reduce the risk of antibiotic resistance.


Keywords


antimicrobial resistance; physicochemical research of medicines; bioequivalence studies; sustainable antibiotic therapy

References


No time to wait: securing the future from drug-resistant infections. IACG report to the secretary-general of the United Nations. (2019). Available at: https://www.who.int/antimicrobial-resistance/interagency-coordination-group/IACG_final_summary_EN.pdf

Organization for Economic Cooperation and Development. Stemming the superbug tide: Just a few dollars more. (2018). Available at: https://www.oecd.org/health/stemming-the-superbug-tide-9789264307599-en.html

World Health Organization. Global Antimicrobial Resistance Surveillance System (GLASS) Report: Early Implementation 2016-17. (2018). Available at: https://www.who.int/glass/resources/publications/early-implementation-report/en/

Ad hoc Interagency Coordination Group on Antimicrobial Resistance. Antimicrobial resistance: National Action Plans. IACG discussion paper. (2018). Available at: https://www.who.int/antimicrobial-resistance/interagency-coordination-group/IACG_AMR_National_Action_Plans_110618.pdf?ua=1

Ad hoc Interagency Coordination Group on Antimicrobial Resistance. Meeting the challenge of antimicrobial resistance: From communication to collective action. IACG discussion paper. (2018). Available at: https://www.who.int/antimicrobial-resistance/interagency-coordination-group/IACG_Meeting_challenge_AMR_communication_to_collective_action_270718.pdf

Ad hoc Interagency Coordination Group on Antimicrobial Resistance. Reduce unintentional exposure and the need for antimicrobials, and optimize their use. IACG discussion paper. (2018). Available at: https://www.who.int/antimicrobial-resistance/interagency-coordination-group/IACG_Optimize_use_of_antimicrobials_120718.pdf

Rather, I. A., Kim, B.-C., Bajpai, V. K., & Park, Y.-H. (2017). Self-medication and antibiotic resistance: Crisis, current challenges, and prevention. Saudi Journal of Biological Sciences, 24(4), 808–812. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2017.01.004

Feshchenko, Yu. I., Humeniuk, M. I., Denysov, O. S. (2010). Ukrainskyi khimeoterapevtychnyi zhurnal, 1-2 (23), 4–10.

Ventola, C. L. (2015). The antibiotic resistance crisis. PT, 40(4), 277–283.

D’Agata, E. M. C., Dupont-Rouzeyrol, M., Magal, P., Olivier, D., & Ruan, S. (2008). The Impact of Different Antibiotic Regimens on the Emergence of Antimicrobial-Resistant Bacteria. PLoS ONE, 3(12), e4036. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0004036

Aslam, B., Wang, W., Arshad, M. I., Khurshid, M., Muzammil, S., Rasool, M. H., … Baloch, Z. (2018). Antibiotic resistance: a rundown of a global crisis. Infection and Drug Resistance, 11, 1645–1658. https://doi.org/10.2147/idr.s173867

Zhang, Q., Simoneau, G., Verstuyft, C., Drouet, L., Bal dit Sollier, C., Alvarez, J.-C., … Mouly, S. (2011). Amoxicillin/clavulanic acid-warfarin drug interaction: a randomized controlled trial. British Journal of Clinical Pharmacology, 71(2), 232–236. https://doi.org/10.1111/j.1365-2125.2010.03824.x

Kacherai, Yu. V., Slabyi, M. V., Zaliska, O. M. (2012). Farmatsevtichnii chasopis, 3, 108–112.

Izuchenie bioekvivalentnosti: luchshii opit ukrainskiih proizvoditelei. (2017). Shchotizdnevik «Apteka». Available at: https://www.apteka.ua/article/399900

Zupanets, K., Dobrova, V., & Andreeva, O. (2016). Electronic case report forms as a tool for quality management of bioequivalence studies. Upravlìnnâ, ekonomìka ta zabezpečennâ âkostì v farmacìï, 1(45), 19-25.

https://doi.org/10.24959/uekj.16.8

Kolodyezna T., Zupanets К., Dobrova V. (2018) Evaluation of opportunities for the use of modern methods for correction and prevention of risks in the quality control of clinical trials. ScienceRise: Pharmaceutical Science. 10-16. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2018.145593

Zupanets, I. A., Kotvitska, A. A., Chernykh, V. P., Holovenko, M. Ya., Usenko, V. O., Kriachok, I. V., Popov, S. B., ... Kosiachenko, K. L. (2017). Teoretychne obgruntuvannia ta realizatsiia suchasnykh pryntsypiv otsinky ekvivalentnosti likarskykh zasobiv v Ukraini : metod. rek. Kyiv, 28.

Zupanets, I. A., Chernykh, V. P. (2018). Rx index – Dovidnik ekvivalentnosti likarskih zasobiv:spetsializivane medichne vidannia dlia fahivtsiv. Kyiv: Farmatsevt Praktik, 848.

Yevtushenko, O. (2013). Modelling of expenses for liquidation of consequences of medicines’ adverse reactions. Upravlinnia, ekonomika ta zabespechennia iakosti v farmatsii, 5(31), 32–35.

Yevtushenko, O. (2015). Ukrainskii biofarmatsevtichnii jurnal, 4(39), 72–76.

Iakovlieva, L. V., Bahlai, T. O., & Homenko, O. V. (2019). Comparative analysis of antimicrobial drugs recommended by medical and technological documents for the treatment of patients with communityacquired pneumonia. Farmatsevtychnyi Zhurnal, (2), 38–44. https://doi.org/10.32352/0367-3057.2.19.04

Highest Priority Critically Important Antimicrobials. (2019). Available at: https://www.who.int/foodsafety/cia/en/

World Health Organization. (2018). Tenth meeting of the Strategic and Technical Advisory Group on Antimicrobial Resistance. Available at: https://www.who.int/antimicrobial-resistance/events/9thamrstagmeetingfebruary2018/en/

World Health Assembly resolution WHA 68.7 – Global action plan on antimicrobial resistance. (2015). Available at: https://apps.who.int/gb/e/e_wha68.html

Rozporiadzhennia Kabinetu Ministriv Ukrainy vid 6.08. 2019 r. № 116-r. (2019). Pro zatverdzhennia Natsionalnyi plan dii shchodo borotby iz stiikistiu do protymikrobnykh preparativ. Available at: https://www.kmu.gov.ua/ua/npas/proogo-planu-dij-shchodo-borotbi-iz-stijkistyu-do-protimikrobnih-preparativ

Тuber Tuberkuloz v Ukraini (Analitychno-statystychnyi dovidnyk). (2018). Available at: https://phc.org.ua/kontrol-zakhvoryuvan/tuberkuloz/statistika-z-tb/analitichno-statistichni-materiali-z-tb

Likarski zasoby. Doslidzhennia bioekvivalentnosti : nastanova 42-7.2:2018. (2018). Kyiv: Ministerstvo okhorony zdorov’ia Ukrainy, 86.


GOST Style Citations


1. No time to wait : securing the future from drug-resistant infections. IACG report to the secretary-general of the United Nations. – 2019. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://www.who.int/antimicrobialresistance/interagency-coordination-group/IACG_final_summary_EN.pdf


2. Organization for Economic Cooperation and Development. Stemming the superbug tide : Just a few dollars more. – 2018. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://www.oecd.org/health/stemming-thesuperbug-tide-9789264307599-en.html


3. World Health Organization. Global Antimicrobial Resistance Surveillance System (GLASS) Report : Early Implementation 2016-17. – 2018. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://www.who.int/glass/resources/publications/early-implementation-report/en/


4. Ad hoc Interagency Coordination Group on Antimicrobial Resistance. Antimicrobial resistance : National Action Plans. IACG discussion paper. – 2018. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://www.who.int/antimicrobial-resistance/interagency-coordination-group/IACG_AMR_National_Action_Plans_110618.pdf?ua=1

 

5. Ad hoc Interagency Coordination Group on Antimicrobial Resistance. Meeting the challenge of antimicrobial resistance : From communication to collective action. IACG discussion paper. – 2018. – [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://www.who.int/antimicrobial-resistance/interagency-coordination-group/IACG_Meeting_challenge_AMR_communication_to_collective_action_270718.pdf

 

6. Ad hoc Interagency Coordination Group on Antimicrobial Resistance. Reduce unintentional exposure and the need for antimicrobials, and optimize their use. IACG discussion paper. – 2018. [Електронний ресурс]. – Режим доступу :

https://www.who.int/antimicrobial-resistance/interagency-coordinationgroup/IACG_Optimize_use_of_antimicrobials_120718.pdf


7. Self-medication and antibiotic resistance : Crisis, current challenges, and prevention / I. A. Rather, B.-Ch. Kimb, V. K. Bajpai, Y. Park // Saudi Journal of Biological Sciences. – 2017. – Vol. 24. – P. 808–812. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2017.01.004


8. Фещенко, Ю. І. Антибіотикорезистентність мікроорганізмів. Стан проблеми та шляхи вирішення / Ю. І. Фещенко, М. І. Гуменюк, О. С. Денисов // Укр. хімеотерапевтичний журн. – 2010. – № 1-2 (23). – С. 4–10.


9. Ventola, C. L. The antibiotic resistance crisis / C. L. Ventola // PT. –2015. – Vol. 40 (4). – P. 277–283.

 

10. The Impact of Different Antibiotic Regimens on the Emergence of Antimicrobial-Resistant Bacteria / E. M. C. D’Agata, M. Dupont-Rouzeyrol, P. Magal et al. // PLoS ONE – 2008. – Vol. 3 (12). – P. 4036. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0004036

 

11. Antibiotic resistance; a rundown on global crisis / B. Aslam, W. Wei, M. I. Arshad et al. // Infection and Drug Resistance. – 2018. – Vol. 11. – P. 1645–1658. https://doi.org/10.2147/idr.s173867

 

12. Amoxicillin/clavulanic acid-warfarin drug interaction / Q. Zhang, G. Simoneau, C. Verstuyft et al. // Brit. J. of Clinical Pharmacol. – 2011. – Vol. 71 (2). – P. 232–236. https://doi.org/10.1111/j.1365-2125.2010.03824.x


13. Качерай, Ю. В. Аналіз даних про взаємодію антибактеріальних засобів, які застосовують в педіатрії / Ю. В. Качерай, М. В. Слабий, О. М. Заліська // Фармац. часопис. – 2012. – № 3. – С. 108–112.


14. Изучение биоэквивалентности : лучший опыт украинских исследователей. Щотижневик «Аптека» № 4 (1075). – 2017. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://www.apteka.ua/article/399900


15. Зупанець, К. О. Електронна індивідуальна реєстраційна форма як інструмент управління якістю клінічних досліджень з біоеквівалентності / К. О. Зупанець, В. Є. Доброва, О. О. Андрєєва // Управління, економіка та забезпечення якості в фармації. – 2016. – № 1 (45). – C. 19–25. https://doi.org/10.24959/uekj.16.8

 

16. Kolodyezna, T. Evaluation of opportunities for the use of modern methods for correction and prevention of risks in the quality control of clinical trials / Т. Kolodyezna, К. Zupanets, V. Dobrova // ScienceRise : Pharmac. Sci. – 2018. – P. 10–16. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2018.145593


17. Теоретичне обґрунтування та реалізація сучасних принципів оцінки еквівалентності лікарських засобів в Україні : метод. рек. / І. А. Зупанець, А. А. Котвіцька, В. П. Черних та ін. – К. : Фармацевт Практик, 2017. – 28 с.


18. Rx index – Довідник еквівалентності лікарських засобів : спеціалізоване медичне видання для фахівців / за заг. ред. І. А. Зупанця, В. П. Черниха. – 2-ге вид. – К. : Фармацевт Практик, 2018. – 848 с.


19. Yevtushenko, O. Modelling of expenses for liquidation of consequences of medicines’ adverse reactions / O. Yevtushenko // Управління, економіка та забезпечення якості в фармації. – 2013. – № 5 (31). – C. 32–35.


20. Євтушенко, О. Ризики та їх наслідки при використанні антибактеріальних лікарських засобів / O. Євтушенко // Укр. біофармац. журн. – 2015. – № 4 (39). – C. 72–76.


21. Яковлева, Л. В. Порівняльний аналіз антимікробних лікарських засобів, рекомендованих медико-технологічними документами для лікування хворих на негоспітальну пневмонію / Л. В. Яковлева, Т. О. Баглай, О. В. Хоменко // Фармац. журн. – 2019. – № 2. – С. 38–44. https://doi.org/10.32352/0367-3057.2.19.04


22. Highest Priority Critically Important Antimicrobials. – 2019. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://www.who.int/foodsafety/cia/en/


23. World Health Organization. Tenth meeting of the Strategic and Technical Advisory Group on Antimicrobial Resistance. – 2018. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://www.who.int/antimicrobialresistance/events/9thamrstagmeetingfebruary 2018/en/


24. World Health Assembly resolution WHA 68.7 – Global action plan on antimicrobial resistance. – 2015. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://apps.who.int/gb/e/e_wha68.html


25. Розпорядження Кабінету Міністрів України від 6.08. 2019 р. № 116-р. Про затвердження Національний план дій щодо боротьби із стійкістю до протимікробних препаратів. – 2019. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://www.kmu.gov.ua/ua/npas/proogo-planu-dij-shchodo-borotbi-iz-stijkistyu-do-protimikrobnih-preparativ


26. Туберкульоз в Україні (Аналітично-статистичний довідник). – 2018. [Електронний ресурс]. – Режим доступу : https://phc.org.ua/kontrol-zakhvoryuvan/tuberkuloz/statistika-z-tb/analitichno-statistichnimateriali-z-tb


27. Лікарські засоби. Дослідження біоеквівалентності : настанова 42-7.2:2018 / Міністерство охорони здоров’я України. Офіц. вид. – К. : МОЗ України, 2018. – 86 с.





Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Abbreviated key title: Upr. ekon. zabezp. âkostì farm.

ISSN 2519-8807 (Online), ISSN 2311-1127 (Print)