Биологические угрозы и биологическая безопасность
Сергей Николаевич Орехов, доцент кафедры биотехнологии Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова, кандидат биологических наук, доцент; Александр Николаевич Яворский, главный научный сотрудник Пущинского государственного естественно-научного института, доктор медицинских наук, профессор
Аннотация
Статья посвящена биологическим угрозам и обеспечению биобезопасности в России. Отдельное внимание уделяется вопросу актуальности данной работы. В статье содержатся разделы: введение, биологические угрозы, обеспечение биологической безопасности и заключение. В соответствии с Указом Президента РФ от 11 марта 2019 г. № 97 дана характеристика наиболее значимых инфекционных агентов, которые потенциально можно использовать в качестве биологического оружия. Вместе с тем рассматривается вопрос стремительного распространения антибиотико-резистентности и внедрения в широкую практику генно-модифицированных объектов. Обосновывается необходимость совершенствования нормативно-технической базы и системы обеспечения биобезопасности в целом.
Ключевые слова: биологическая безопасность, мутации, супербактерии, вирусы, биологический контроль, защита населения, охрана окружающей среды, биотерроризм, резистентность, токсины.
Abstract
Biological threats and biological safety
S.N. Orekhov, Associate Professor of the Department of Biotechnology of the Sechenov First Moscow State Medical University, Cand. Sci. (Biolog.), Associate Professor; A.N. Yavorsky, Chief research officer Pushchino State Institute of Natural Science, Dr. Sci. (Medical.), Professor
The article is devoted to biological threats and ensuring biosafety in Russia. Special attention is given to the relevance of this work. The article contains such sections as introduction, biological threats, ensuring biological safety and conclusion. In accordance with Presidential Decree No. 97, the characteristics of the most significant infectious agents that can potentially be used as a biological weapon are given. At the same time, the issue of the rapid spread of antibiotic resistance and the introduction of genetically modified objects into widespread practice is being considered. The necessity of improving the regulatory framework and the biosafety system as a whole is substantiated.
Keywords: biological safety, mutations, superbacteria, viruses, biological control, public protection, environmental protection, bioterrorism, resistance, toxins.
Введение
В 2018 г. в США была выпущена книга под громким названием «Biosecurity in Putin's Russia» Zilinskas R.A., Mauger Ph. Biosecurity in Putin's Russia. Lynne Rienner publishers, 2018. 385 p. , рецензия на которую была опубликована в Washington Post, причем ведущие американские издания проявили к ней нескрываемый интерес. Дело в том, что она представляет собой своеобразный экспертный отчет о состоянии дел, связанных с разработкой новых видов биологического оружия (БО) и биобезопасностью в
В частности, были выдвинуты обвинения по возобновлению нелегальной российской программы БО, наращиванию и модернизации российских учреждений биологической защиты. Утверждалось, что в России существуют многочисленные специализированные НИИ, проводящие биологические исследования двойного назначения, а российское правительство проводит дезинформационную кампанию о несоблюдении Соединенными Штатами положений Конвенции о запрещении разработки, производства и накопления запасов бактериологического (биологического) и токсинного оружия и об их уничтожении Конвенция о запрещении разработки, производства и накопления запасов бактериологического (биологического) и токсинного оружия и об их уничтожении . В свою очередь, в ежегодных отчетах Департамента США высказывалось беспокойство по тому же поводу, но уже в отношении России Zilinskas R.A., Mauger Ph. Ор. cit..
Очень актуальным и вполне закономерным явилось появление ответа на данные обвинения. 2 декабря 2019 г в Государственную Думу Федерального Собрания Российской Федерации был внесен проект федерального закона «О биологической безопасности Российской Федерации», который устанавливает основы государственного регулирования в области обеспечения биологической безопасности Российской Федерации и определяет комплекс мер, направленных на защиту населения и охрану окружающей среды от воздействия опасных биологических факторов, на предотвращение биологических угроз (опасностей), создание и развитие системы мониторинга биологических рисков Проект федерального закона № 850485-7 «О биологической безопасности Российской Федерации . На заседании Госдумы 21 января 2020 г. после доклада члена Комиссии Государственной Думы по правовому обеспечению развития организаций оборонно-промышленного комплекса Российской Федерации академика РАН Г.Г. Онищенко проект закона «О биологической безопасности Российской Федерации» был принят в первом чтении. Не вызывает сомнений, что окончательное принятие и введение в действие этого очень нужного закона -- лишь вопрос времени.
В перечне наименее контролируемых и наиболее опасных угроз человечеству подавляющее число экспертов называют биотерроризм и «экологические войны», например изменение климата. Биотерроризм стал печальной реальностью после 11 октября 2001 г., когда в США был установлен первый случай применения бацилл сибирской язвы, пересылаемых в почтовых письмах. В настоящий момент перед Россией стоит задача создания стратегии по биологической безопасности и токсинному оружию Онищенко Г. Перед Россией стоит задача создания стратегии по биобезопасности и токсинному оружию // Медвестник. 30.10.2018. . 11 марта 2019 г был издан Указ Президента РФ № 97 «Об Основах государственной политики Российской Федерации в области обеспечения химической и биологической безопасности на период до 2025 года и дальнейшую перспективу», в котором подробно изложены основные биологические угрозы и задачи государственной политики в области обеспечения биологической безопасности Указ Президента РФ от 11.03.2019 № 97 «Об Основах государственной политики Российской Федерации в области обеспечения химической и биологической безопасности на период до 2025 года и дальнейшую перспективу».
Биологические угрозы
Сезонный грипп. Вирусы сезонного гриппа заражают 5-15 % популяции людей каждый год, что в результате приводит к порядка 500 тыс. смертей в мире. Ежегодное повторение сезонных эпидемий связывают с непрекращающейся эволюцией вирусов сезонного гриппа. Она позволяет уходить от активного иммунного ответа -- как естественного, связанного с перенесенной инфекцией, так и искусственного, вызванного вакциной.
Вирус испанского гриппа, сокращенно называемый «испанкой», в XX в. вызвал разрушительную пандемию. По приблизительным подсчетам, более 500 млн человек были заражены этим вирусом и около 100 млн погибли Евгеньев В. Испанский грипп // Fleming 30.03.2016. . Большая часть смертей во время эпидемии гриппа случается вовсе не от самого гриппа, а от особого вида пневмонии, осложнения, сопровождающего вирус. Эта пневмония не встречается отдельно от гриппа и неразрывно связана с его проявлениями.
Ученые из Университета Техаса уже заканчивают расшифровку генетического набора вируса «испанки» и полагают, что вооруженные новыми технологиями террористы могут создать и более смертоносную версию. Исследователи отмечают, что террористу остается только распылить аэрозоль с «улучшенным» вирусом на борту самолета, чтобы вызвать глобальную эпидемию. При этом в первое время эпидемия даже не вызовет особой настороженности.
«Птичий» грипп. Наиболее опасным свойством вирусов «птичьего» гриппа является их невероятная изменчивость. При мутациях возникают такие сочетания генов, которые повышают вероятность передачи вируса от птиц другому виду, которому он раньше не передавался. Так, в 1981 г. вирус вдруг стал заражать атлантических тюленей, а с 1997 г. стал передаваться человеку. Опасаясь массовых заражений людей, в 2005-2006 гг. в Юго-Восточной Азии были уничтожены десятки миллионов домашних птиц. Инфекции среди людей вызывают подтипы вируса Н5Ы1и H7N9. В 2016 г ситуация с распространением гриппа птиц резко обострилась. Штамм «птичьего» гриппа H7N9 изменился и имеет пандемический потенциал A Highly Pathogenic Avian H7N9 Influenza Virus Isolated from A Human is Letal in Some Ferrets Infected via Respiratory Droplets / M. Imami, T. Vatanabe, M. Kiso [et al.] // Cell Host & Microbe. 2017. 22 (8):615-625..
Основная причина распространения «птичьего» гриппа -- миграция птиц. По данным ВОЗ, с 2003 по 2017 г. был зафиксирован 361 случай заражения людей вирусом «птичьего» гриппа. При этом 227 из них стали смертельными.
Сибирская язва. Наглядной иллюстрацией применения возбудителей, имеющих воздушно-капельный механизм передачи, является хорошо знакомая история со спорами сибирской язвы в США в 2001 г. Супотинский М.В. Вспышка сибирской язвы в США в 2001 году. Опыт исторической и эпидемиологической реконструкции // Медицинская картотека. 2009. № 7--8. С. 12--37.
Сибирская язва -- это острое инфекционное заболевание, протекающее преимущественно в виде кожной формы, значительно реже -- в легочной и кишечной формах. До введения в практику антибиотиков смертность при кожной форме сибирской язвы достигала 20 %; в наше время при своевременно начатом лечении антибиотиками она не превышает 1 %. А вот при легочной и кишечной формах летальность достигает уже 80--85 %. При этом любая из вышеуказанных форм может сопровождаться так называемым сибиреязвенным сепсисом, т.е. заражением крови с возникновением вторичных очагов (менингит, поражение печени, почек, селезенки и т.д.). Все это позволяет рассматривать сибиреязвенную бациллу в качестве биологического оружия.
Атипичные пневмонии Коровкин В.С. Атипичные пневмонии // Медицинские новости. 2003. № 9. С. 38--44.. Легионеллезная пневмония (болезнь легионеров) -- острая инфекционная болезнь, обусловленная различными видами микроорганизмов, относящихся к роду Legionella. Наиболее характерное проявление -- пневмония. Причина смерти больных в первую очередь -- дыхательная недостаточность, коллапс, шок с вторичной почечной недостаточностью.
Тяжелый острый респираторный синдром (SARS, атипичная пневмония). В 2002--2003 гг. ВОЗ впервые за 10 лет сообщила о появлении «всемирной угрозы» -- атипичной пневмонии. Тогда было зарегистрировано 8 456 случаев атипичной пневмонии, при этом 809 человек умерли.
Осенью 2012 г в Саудовской Аравии был впервые выявлен новый вид вируса. Ближневосточный респираторный синдром (MERS) является более опасным, но менее заразным родственником тяжелого острого респираторного синдрома (SARS), выявленного в 2002 г в Китае. За это время вирус распространился в несколько десятков стран мира, при этом наибольшее число случаев заболевания выявлено в Саудовской Аравии. По данным ВОЗ, всего было зарегистрировано более 11 180 случаев заболевания и 4 442 смерти. Вакцины или лекарства от этого вируса пока не разработано.
Коронавирус COVID-19. В январе 2020 г в мировых средствах массой информации появились новости о вспышке нового инфекционного заболевания в Китае. Заболевание быстро приобрело эпидемический характер и протекало в форме острого тяжелого респираторного синдрома (SARS). В качестве возбудителя заболевания был установлен новый вид коронавируса, получивший название COVID-19. Возбудитель передавался от человека к человеку воздушно-капельным путем, при этом клинические симптомы заболевания проявлялись значительно позже, чем человек становился контагиозным вирусоносителем, способным заразить окружающих. Болезнь наиболее тяжело протекает среди лиц пожилого возраста, на которых приходится больше всего случаев неблагоприятных исходов.
Для борьбы с эпидемией в китайском городе Ухань с населением 12 млн жителей, ставшим эпицентром заболевания, были предприняты масштабные санитарно-эпидемиологические мероприятия, изолировавшие город от окружающих территорий. Поскольку эпидемия продолжала развиваться, в дальнейшем карантинные мероприятия были введены в ряде других городов страны. В целом системами различных запретов и ограничений на передвижения было охвачено 60 млн населения страны. Несмотря на все предпринятые в Китае меры, эпидемия начала быстро распространяться на население других стран. В результате Всемирная организация здравоохранения 11 марта 2020 г была вынуждена официально объявить, что заболеваемость новым коронавирусом COVID-19 достигла уровня пандемии, которая охватила более 100 стран на всех континентах Who Director-General's opening remarks at the media briefing on COVID-19. 11 March 2020 .
С целью не допустить дальнейшего развития пандемии многие страны предпринимают масштабные санитарно-эпидемиологические мероприятия, которые включают ограничение передвижение людей через национальные границы и карантинные меры для групп риска среди населения страны. Несмотря на эти чрезвычайные меры, пандемия продолжается, число заболевших превысило 3 млн, а число жертв -- 200 тыс. Неизбежным негативным следствием этих вынужденных мер по борьбе с пандемией является снижение показателей национальных экономик отдельных стран и мировой экономики в целом.
Оптимальным решением возникшего в связи с пандемией комплекса проблем станет создание в кратчайшие сроки вакцины для профилактики заболевания, вызываемого новым коронавирусом COVID-19. Есть все основания полагать, что эта задача будет решена в ближайшее время, поскольку, по данным ВОЗ, в научных центрах разных стран разрабатывается 35 образцов такой вакцины Draft landscape of COVID-19 candidate vaccines. 4 March 2020 . Разработка вакцины от коронавируса COVID-19 активно ведется и в России Научный центр Роспотребнадзора начал испытания вакцины против нового коронавируса. Одновременно решается задача массового производства диагностических тест- систем для обнаружения COVID-2019 и разработки новых лекарственных средств для лечения этой инфекции.
Скорость и масштаб распространения среди населения многих стран этого нового инфекционного заболевания настолько велики, что наряду с версией о природном происхождении коронавируса COVID-2019 появилась версия о его искусственном происхождении в качестве потенциального биологического оружия Кто создал коронавирус? Популярные теории появления смертельной угрозы .