Проблемы микробиологической безопасности на современном этапе

Проблемы микробиологической безопасности на современном этапе

А.А. Воробьев
Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова

Мир невидимых живых существ, населяющих биосферу и существующих совместно с человеком, животными и растениями, богат и разнообразен. Он насчитывает сотни тысяч видов бактерий, грибов, вирусов, простейших. Микробы играют огромную роль в создании условий для проживания человека на планете.

Микробы также играют большую роль в формировании микроэкологии каждого организма, каждого человека. Известно, что в организме человека обитает не менее 10 14 бактерий, не считая вирусов, грибов, простейших, т.е. на каждую клетку организма приходится примерно 10 клеток бактерий. Микрофлора обеспечивает резистентность организма, участвуя в активации иммунной системы, синтезе витаминов, ферментов и других биологически активных веществ, способствует пищеварению, а также осуществляет детоксикационные функции.

Однако некоторые микробы наносят огромный ущерб здоровью людей и могут вызывать их массовую гибель. Известно, что патогенные микробы, которых насчитывается примерно 3,5 тыс. видов (бактерии, вирусы, грибы, простейшие), являются причиной инфекционных болезней, которые составляют не менее 70% от всех ежегодно регистрируемых заболеваний людей на планете. Эпидемии оспы, чумы, холеры и других особо опасных инфекций когда-то уносили сотни миллионов жизней. И сейчас такие распространенные инфекции как парентеральные гепатиты, ВИЧ/СПИД и др. угрожают существованию всего человечества. С древних времен в междоусобных противостояниях эмпирически пытались использовать болезни для нанесения ущерба противнику: забрасывали в стан врага трупы умерших от инфекции людей или животных, предметы, которыми пользовались больные и т.д. С открытием микробов, изучением их свойств, раскрытием механизмов инфекционных процессов, познанием эпидемиологии болезней использование микробов как средства поражения людей приобрело целенаправленный характер. Первые работы по использованию бактерий в качестве биологического оружия были проведены японцами (Отряд 731) в 30-х годах ХХ века во время войны с Китаем, а начиная с 40-х и до начала 70-х годов обширные фундаментальные исследования проводились в США, Англии и др. странах. В США был построен ряд крупных научных центров, полигон для испытания рецептур, созданы промышленные предприятия по производству биологического оружия. Биологические рецептуры расценивались в США как один из видов наступательного оружия для массового поражения людей.

В ответ на интенсивную разработку биологического оружия в США, Англии и других странах в СССР, начиная с 40-х годов прошлого века, были развернуты исследования, направленнные на создание системы противобактериологической защиты. В Министерстве обороны СССР были созданы научно-исследовательские институты (в гг. Кирове, Свердловске, Загорске), которые в течение 40-70-х годов разработали ряд вакцинных, диагностических и лечебных средств против особо опасных инфекций, эффективность которых изучалась при поражении модельных объектов микробными рецептурами в реальных условиях, т.е. в камерах и на полигоне, расположенном на острове Возрождения в Аральском море.

В частности, были созданы оригинальная живая сибиреязвенная вакцина из штамма СТИ-I (Н.Н. Гинзбург, А.Л. Тамарин); живая чумная вакцина из штамма Е-НИИЭГ (М.М. Файбич и др.); сухие живые туляремийная, бруцеллезная и туберкулезная вакцины (М.М. Файбич, Н.Н. Гинзбург, В.И. Огарков и др.), аэрозольная жидкая и сухая чумные вакцины (В.А. Лебединский и др.), секстанатоксин против раневых инфекций и ботулизма (А.А. Воробьев и соавт.), таблетированные живые пероральные вакцины против оспы, чумы, венесуэльского энцефалита лошадей (ВЭЛ) (А.А. Воробьев и соавт.), живая вакцина против ВЭЛ (А.А. Воробьев, В.А. Андреев), иммуноглобулины против геморрагических лихорадок (А.Т. Кравченко, А.А. Воробьев, Н.Н. Сергеев, А.А. Махлай); средства и способы идентификации микроорганизмов (Ю.Т. Калинин, А.А. Складнев и др.); прогнозирование поражающего действия биологического оружия (А.М. Масальцев и др.) и другие важные работы. Практически все перечисленные работы были отмечены Государственной премией СССР.

Сводка проведенных в то время работ по противобактериологической защите дана в книге "Мы защитили Россию" (М., 2000 г.). Одновременно с работами, проводившимися в институтах Министерства обороны СССР, была создана аналогичная Союзная программа по разработке средств защиты от биологического оружия, в осуществлении которой принимали участие специалисты научно-исследовательских институтов Минздрава, Минсельхоза, Академии наук СССР, отраслевых академий, а также крупные ученые - академики: Ю.А. Овчинников, А.А. Баев, Р.В. Петров, Е.И. Смирнов, П.Н. Бургасов, В.Д. Тимаков, П.Ф. Здродовский, Г.В. Выгодчиков, Д.К. Львов, С.В. Прозоровский, В.А. Лебединский, И.П. Ашмарин, В.Н. Паутов и многие другие.

В 1972 году Организация Объединенных наций приняла конвенцию "О запрещении разработки, производства и накопления запасов бактериологического (биологического) и токсинного оружия и об их уничтожении", реализация которой началась с 1975 года. Однако за более чем 25-летний период действия этой конвенции меры эффективного контроля за ее соблюдением так и не были выработаны, о чем свидетельствует, судя по публикациям в прессе, вероятность продолжения работ по биологическому оружию в некоторых странах. Подтверждением этих предположений является факт биотерроризма с помощью использования спор сибирской язвы (почтовые отправления в октябре 2001 года в США).

Группой экспертов в Женеве предлагался ряд проектов по контролю за работами в области биологического оружия, однако все они несовершенны и неэффективны. Это связано прежде всего с отсутствием четкого определения перечня патогенных возбудителей, которые могут быть использованы в целях биотерроризма или массового поражения людей. Внесенные в этот перечень около сотни биоагентов с различными биологическими свойствами, путями инфицирования, проявлениями инфекционного процесса, методами диагностики, профилактики и лечения, а также существенно отличающиеся по последствиям и наносимому ущербу в случае применения, "рассеивают" внимание контролирующих организаций и лишают их действия целенаправленности.

Поэтому в начале 90-х годов нами была разработана критериально-рейтинговая система оценки вероятности использования в качестве биологического оружия тех или иных возбудителей инфекционных болезней. Метод основан на определении группы основных критериев и их весомости (важности) для суждения о степени вероятности использования биоагентов для поражения людей. При применении данного метода возможно разделение биоагентов на 3 группы: 1) группу включающую биоагенты, применение которых в военных целях может быть наиболее вероятным; 2) группу с малой степенью вероятности подобного использования; 3) группу биоагентов, применение которых весьма проблематично, так как не сможет оказать ожидаемого эффекта.

Для оценки степени вероятности использования и дифференциации биоагентов на группы отобраны следующие критерии: чувствительность человека к биоагенту, величина инфицирующей дозы, пути инфицирования, контагиозность и ее степень, устойчивость биоагента к окружающей среде, возможность его культивирования, возможность массового поражения и его тяжесть, наличие средств диагностики, профилактики и лечения, а также коллективного иммунитета.

Учитывалась также возможность получения генетически модифицированных биоагентов с измененными свойствами (повышение вирулентности, изменение антигенной мозаики, нетипичное клиническое проявление болезни, трудность при диагностике, устойчивость к средствам лечения, преодоление иммунитета), а также возможность скрытого (тайного) применения.

Каждому из вышеназванных критериев присваивалась степень выраженности в баллах: высокая степень выраженности признака (5 баллов), средняя выраженность признака (4 балла), слабая выраженность признака (2-3 балла), отсутствие признака (0 или 1 балл). По сумме баллов проанализированные нами биоагенты распределились в следующем порядке: наиболее высокий рейтинг (число баллов) набрали (в порядке убывания): вирус натуральной оспы, возбудители чумы, сибирской язвы, ботулизма (токсины), геморрагической лихорадки Марбург, туляремии, ВЭЛ, сапа, мелиоидоза, гриппа, сыпного тифа; в группу со средним рейтингом (малая степень вероятности использования) включены возбудители бруцеллеза, японского энцефалита, желтой лихорадки, холеры, токсины столбняка, дифтерии и др. Наконец, третью группу (применение крайне проблематично) представляют вирус бешенства, ВИЧ, вирусы парентеральных гепатитов, возбудители сифилиса, гонореи, стафилококковых инфекций и др.

Таким образом, строгий международный контроль следует устанавливать за работами с биоагентами, входящими в I группу. Необходимо также осуществлять контроль за работами с биоагентами, входящими во II группу, и не устанавливать тщательного международного контроля за остальными биоагентами.

Почему в качестве наиболее опасного биоагента, в случае применения в биотеррористических целях, является вирус натуральной оспы? Во-первых, население планеты не имеет иммунитета к вирусу оспы в связи с прекращением вакцинации против оспы в 80-х годах прошлого века после ликвидации оспы. Вирус оспы передается воздушно-капельным путем и при контакте с больным контагиозность равна единице; болезнь заканчивается летально в 20-30% случаев; средств лечения нет, производство диагностических препаратов и осповакцины сокращено до минимума, вирус не уничтожен и хранится в двух лабораториях (в США и в России), а также, по некоторым данным, – незаконно в других странах. Большой инкубационный период натуральной оспы (до 17 суток) способствует при существующей коммуникабельности и современных средствах сообщения быстрому распространению эпидемии из очага заражения с помощью инфицированных людей.

Представленные аргументы свидетельствуют о необходимости в настоящее время осуществлять разработку средств противодействия биотерроризму, которые обеспечивали бы безопасность не только населения отдельных стран и регионов, но и всей планеты.

Это потребует решений политического, экономического, организационного и специального характера, включающих принятие особого закона о биобезопасности, разработку конкретных программ, в том числе международных, по противодействию биотерроризму, повышение готовности противоэпидемической службы к проведению экстренных мероприятий в очагах поражения, участие силовых ведомств в предотвращении случаев биотерроризма, усиление международного контроля за работами с особо опасными возбудителями, подготовку и обучение специалистов в области особо опасных инфекций, проведение просветительской работы среди населения.

Осуществление этой работы не будет излишним, так как она позволит поднять на более высокий уровень противоэпидемическую службу не только в отдельных странах, но и во всем мире.

© А.А. Воробьев, 2002