23442

Биобезопасность

Книга

Биология и генетика

Мотивирующие факторы биотерроризма Возможные источники появления у террористов биологического оружия и пути предупреждения его распространения Последствия биотерроризма значимость психологического фактора Биотерроризм как составляющая часть угрозы распространения опасных инфекционных заболеваний человека и животных общие и отличительные черты Потенциальные и реальные патогены для биотерроризма Общие черты и отличительные особенности биотерроризма и естественных вспышек инфекционных заболеваний. Защита человека и общества...

Русский

2013-08-05

5.6 MB

44 чел.

Биобезопасность

Лобанова Т.П.,  Иванькина Т.Ю., Кисурина М.И.

(март 2002 г.)

Введение

1.   Биобезопасность и инфекционные заболевания

1.1 Возникающие и вновь возникающие инфекции, как угроза  бесконтрольного распространения эпидемий по земному шару.

Анализ  эпидемической ситуации последних лет в мире с акцентами на вновь появляющиеся инфекции и возникновение лекарственно-устойчивых патогенов.

1.2 Факторы, оказывающие влияние на изменения свойств известных возбудителей инфекционных заболеваний и появление новых.

Характеристика наиболее важных факторов и их значимость для отдельных стран.

  1.   Меры, необходимые для преодоления или сглаживания факторов, способствующих усилению эпидемической напряженности.

-  стратегия защиты национальной безопасности от инфекционных заболеваний;

-  международные и региональные системы мониторинга инфекционных  заболеваний;

-  межнациональные взаимодействия по предотвращению и контролю  за инфекционными заболеваниями;

-  фундаментальные исследования по возбудителям инфекций и обучение кадров;

1.3 ВОЗ, CDC – усилия, предпринимаемые этими  организациями для создания противоэпидемической защиты, их программы.

1.4  Экономические основы для проведения глобальных противоэпидемических мероприятий.

2.   Биотерроризм как угроза безопасности

  1.  Биотерроризм, как наиболее опасный вид терроризма.
  •  Биотерроризм и другие виды терроризма.
  •  Отличие биотерроризма  от применения биологического оружия при ведении военных  действий
  •  Разновидности  биотерроризма ( агрбиотерроризм, пищевой биотерроризм).
  •  Мотивирующие факторы биотерроризма
  •  Возможные источники  появления у  террористов биологического оружия и пути предупреждения его распространения
  •  Последствия биотерроризма (значимость психологического  фактора)
  •    Биотерроризм,  как составляющая часть угрозы распространения опасных инфекционных заболеваний человека и животных (общие и отличительные черты)
  •   Потенциальные и реальные патогены для биотерроризма
  •  Общие черты и отличительные особенности биотерроризма и естественных  вспышек инфекционных заболеваний.
  •  Примеры сомнительных и подтвержденных биотеррористических инцидентов.

  1.   Защита человека и общества от биотерроризма.
  •  Существующие средства  защиты от биотерроризма - частный случай защиты от  особо опасных патогенов.
    1.   Разработка различными организациями различных стран планов и руководств по противодействию биотеррористической угрозе.
  •  Руководства и рекомендации  CBACI, CDC, WHO.. .
  •   опыт США по борьбе с биотерроризмом.
    1.   Международное сотрудничество в борьбе с биотерроризмом
  •  Разработка планов международной кооперации и сотрудничества, а также совместных программ по противодействию биотерроризму. Программы ВОЗ, ЕС, участие НАТО.
  •  Создание сети взаимодействующих международных структур выполняющих функции по контролю инфекционных болезней, и противодействием биотерроризму. ВОЗ сотрудничающие центры, Междунароные региональные центры;
  •  Разработка международных законов, правил способствующих борьбе с биотерроризмом.

3.  Биотехнология как  компонент биобезопасности

    3.1   Здравоохранение:

  •  лекарства, вакцины, средства диагностики;
  •  использование в репродукции человека (искусственное оплодотворение, ранняя диагностика наследственных заболеваний и т.д.);
  •  генная терапия;
  •  ксенотрансплантология

3.2  Питание:

  •  сбалансирование пищевого рациона, производство диетических пищевых продуктов и добавок;
  •  применение в пищевой промышленности (хлеб, сыр, вкусовые добавки, ароматизаторы и т.д.)

3.2 Сельское хозяйство:

  •  получение новых трансгенных растений и животных с заданными свойствами;
  •  средства защиты растений и животных, бактериальные удобрения;
  •  производство и обогащение кормов, кормовые добавки;
  •  искуственное оплодотворение и разделение эмбрионов животных;
  •  ускоренное размножение элитных растений, получение безвирусного посадочного материала.

3.3  Питание:

  •  сбалансирование пищевого рациона, производство диетических пищевых продуктов и добавок;
  •  применение в пищевой промышленности (хлеб, сыр, вкусовые добавки, ароматизаторы и т.д.)

Заключение.

 

Биобезопасность.

Введение.

Отличительная особенность современной эпохи – глобальный  планетарный  кризис. Техническая цивилизация достигла такого уровня развития, что оказалась нарушенной устойчивость жизни на Земле.

В современных философских и социальных исследованиях уже давно  высказывалась мысль о необходимости осознать нашу ответственность за природу и существование человечества, изменить наше отношение к окружающей человека сфере жизни на Земле. Эти идеи разрабатывались в исследованиях Римского клуба. Сегодня предпринимаются попытки расширить понимание категорического императива, применяя его не только в сфере нравственных отношений людей, но и в отношениях человека к живой природе.

Современная наука и техника, сохраняя общую установку на преобразование объективного мира, втягивает в орбиту человеческого действия принципиально новые типы объектов, которые меняют тип рациональности и характер деятельности, реализующийся в производственных и социальных технологиях. Речь идет о сложных саморазвивающихся системах, среди которых главное место занимают человекоразмерные, включающие человека в качестве своего особого компонента. Образцы таких систем – биосфера как глобальная экосистема, биогеоценозы, объекты современных биотехнологий, социальные объекты, системы современного технологического проектирования.

Научное познание и технологическая деятельность с такими системами предполагают учет целого спектра возможных траекторий развития системы в точках бифуркации. Реальное воздействие на нее с целью познания или технологического изменения всегда связано с проблемой выбора определенного сценария развития из множества возможных. И ориентирами при этом служат не только знания, но и нравственные принципы, налагающие запреты на опасные для человека эксперименты с системой и ее преобразованием.

Упреждающая оценка вероятных негативных последствий технического прогресса в качестве практической задачи была поставлена ещё  в середине 30-х годов, однако в полной мере необходимость систематической оценки последствий развития техники с точки зрения соответствия общественным интересам и ценностям на основе достижения широкого общественного согласия осознается на рубеже 60-70-х годов. В это время на фоне еще большего увеличения скорости процессов технизации и усложнения техники началось осознание «пределов роста», долгосрочных и глобальных рисков, порождаемых научно-техническим прогрессом.

Сегодня основная опасность видится не в исчерпании ресурсов роста, а в исчерпании ресурсов выживания, в возможности нарушения естественной биотической регуляции окружающей среды в результате техногенной экспансии человека и практически неконтролируемого увеличения численности населения планеты. Выход из кризиса не может быть найден только на путях технологического прогресса. Технологические прорывы, вероятно, позволят решить многие острые проблемы истощения ресурсов, необходимых для продолжения экономического роста, отчасти они могут также способствовать изменению качества роста, но техносфера никогда не заменит биосферу в ее функции сохранения жизни на Земле.

В последние десятилетия появилось ряд принципиально новых факторов риска, например, так называемый «фактор внутренней тревоги» для человечества, связанный  с соотношением человечества с остальными биологическими видами с точки зрения его собственной биологической массы (1,7% от биологической массы животного мира), с одной стороны, и нарушения равновесия в экосфере,  поставившими возможно пределы развитию,  которые не могут быть преодолены с помощью ресурсных или энергетических решений (биологическое разнообразие, нарушение эволюционно сложившихся питательных цепей, экология микроорганизмов, проблема вод и т.п.). Помимо военной угрозы возникли проблемы, прямо грозящие самому существованию человеческой популяции – экологическая и проблема перенаселения. Антропогенное воздействие на среду обитания и окружающий мир в целом по своим темпам превысило, по-видимому, естественную эволюционную адаптацию человечества (точнее – мира живого) к этим изменениям.

В условиях масштабных глобальных эволюционных процессов, в которых геологическая и биологическая история Земли не может не учитываться при  определении угроз безопасности человечества, особое значение приобретают науки медико-биологического комплекса, вступившие в фазу особо интенсивного развития. (Наука и безопасность России. М., «Наука».2000.)

Понятие безопасности всегда предполагает наличие некоторой опасности, которая устранена или минимизирована до уровня, считающегося допустимым (не причиняющим видимой опасности) на данном уровне знаний и экономических возможностей общества. В настоящее время общепризнанно, что абсолютная безопасность не может быть достигнута.

Определение стратегии обеспечения медико-биологической безопасности общества в значительной степени зависит как от классификации и определения источников опасности, так и от определения общих понятий: безопасность, жизненно важные интересы, объекты безопасности, интересы личности, интересы общества и т.п.

Безопасность в целом – это устойчивое состояние защищенности жизненно важных интересов личности, общества и государства от внешних и внутренних угроз и необходимость их реализации на сбалансированной основе. Соответственно все те потребности, удовлетворение которых надежно обеспечивает само существование и возможность развития личности, общества и государства, составляют жизненно важные интересы в их динамике. Главнейшим объектом безопасности должна быть признана личность, с её правами и свободами, собственностью и здоровьем. Однако безопасность личности не может быть обеспечена без защиты безопасности общества, с его материальными и духовными ценностями, а также государства, с его суверенитетом, территориальной целостностью и конституционными завоеваниями.

Достижение безопасности – это приведение в действие защитных  мер, адекватных угрозам жизненно важным интересам.  Определение адекватности является одной из важнейших функций всей системы безопасности: прогнозирование, выявление и изучение угроз жизненно важным интересам, на основании чего единственно и могут быть предприняты меры по их предупреждению, устранению или ликвидации. Изучение изменения окружающего нас мира и самого человечества, не только как социального, но и биологического сообщества,  требуют ультрасовременного комплексного подхода.

С любым видом деятельности человека связана определенная степень вредного воздействия, результатом которого могут быть заболевание и смерть. Любая деятельность обусловливает определенное увеличение неблагоприятных последствий для человека, а также для окружающей среды. В идеальном случае уровень приемлемого риска должен соответствовать условию равновесия между риском и пользой от этого вида деятельности.

Современная концепция безопасности основополагающим считает   безопасность индивидуума и групп населения, а не государства. Соответственно на первый план выдвигаются невоенные аспекты безопасности. Функции государства – обеспечение всех аспектов безопасности граждан: поддержание условий для достойной жизни и развития населения, защита от внешней угрозы, преступности, стихийных бедствий и т.д. Большая часть этих функций может быть сформулирована как защита от насилия  (насилие определяется как любое устранимое ограничение для самореализации). Насилие может быть  прямым,  часто выраженным  как военная сила,  структурным, часто выраженное как экономическая сила, и культурным, которое оправдывает первые два вида. Потери  от структурного  насилия в мире намного выше, чем от прямого. Так, по оценкам ЮНИСЕФ, в мире ежегодно умирает 14 млн детей в возрасте до 5 лет (это в 187 раз больше, чем погибло в Хиросиме), в основном по причинам, которые можно предотвратить при очень низких затратах.

Высокие технологии, рожденные в XX веке, – ядерные, генетические, компьютерные – привели к овладению людьми новыми мощнейшими источниками атомной энергии, к возможности искусственного конструирования живых объектов с помощью методов генной инженерии, к созданию единой мировой информационной системы. (Высокие технологии и современная цивилизация. Материалы Международной научной конференции.1998).

В современном мире высокие технологии становятся ключевым элементом всех аспектов безопасности. Современная биотехнология – одна из ключевых высоких технологий, определяющих научно-технический прогресс  нового столетия. Как и большинство высоких технологий, биотехнология непосредственно связана  с военными аспектами безопасности. Современное биологическое оружие, равно как и адекватная защита от него, создается биотехнологией, а уровень развития биотехнологии в стране во многом определяет её способность защитить себя от угрозы биологического нападения, а также от таких стихийных бедствий, как эпидемии и эпизоотии. Это делает биотехнологию важной составляющей традиционной компоненты безопасности, связанной с обороной.

Однако, её воздействие на невоенные аспекты безопасности наиболее значительно. Именно биотехнология может в значительной степени решить проблемы нищеты, голода, истощения ресурсов и загрязнение окружающей среды. (Наука и безопасность России. М., «Наука».2000.)

Проблемы, решаемые биотехнологией, в нашей стране стоят сейчас значительно острее, чем в развитых странах Запада. Значительно менеее эффективно сельское хозяйство, структура питания  большинства населения далека от нормы. Депопуляция, происходящая   в результате низкой рождаемости и сверхсмертности представляет реальную угрозу национальной безопасности России уже в ближайшем будущем. В  исторически короткие сроки интенсивно падает численность населения огромной страны, занимающей 17 млн кв. км. По своим объёмам убыль сопоставима с населением таких государств, как Литва или Армения (3.5 млн человек). Факт однонаправленного воздействия на демографическую динамику и рождаемости, и смертности заставляет оценивать современную ситуацию в стране как кризисную и чрезвычайно опасную. Необходимо отметить, что в первую очередь эта проблема коснулась основного государствообразующего этноса – русских. Сложившиеся к настоящему времени демографические параметры таковы, что население России будет продолжать сокращаться и в ближайшие десятилетия, в силу инерционности демографичеких процессов.

Падение рождаемости в 90-е гг. в значительной степени, вероятно, стало адекватной реакцией на снижение уровня и качества жизни (доля населения с доходами ниже прожиточного минимума составляла в отдельные годы прошедшего десятилетия 33,5-34%). Наметилась отчетливая тенденция ухудшения здоровья младенцев: в 1990 в России рождался больным или заболевал каждый 7-й младенец, в 1996 г. – почти каждый третий. Показатель младенческой смертности остался  практически неизменным, при  том, что в развитых странах  смертность детей первого года жизни снизилась в 2-3 раза за последнюю четверть века и составляет 4-9 умерших (в России – 16.9) на 1000 родившихся. За последние 10 лет частота врожденных аномалий возросла в 1,6 раза.

Ситуация со смертностью в России в 90-е годы стала сопоставима со слаборазвитыми азиатскими странами. Рост смертности затронул все возрастные группы населения  страны старше 5 лет. Особенно велика преждевременная смертность населения в трудоспособном возрасте, особенно среди мужчин (в 4 раза выше, чем у женщин). Кроме того, произошло изменение  иерархии причин смертности -  сформировалась не имеющая аналогов структура причин смертности, при которой на второе место, после традиционных для всех цивилизованных стран сердечно-сосудистых заболеваний, вышла смертность от неестественных причин: от несчастных случаев, отравлений и травм.

Ухудшается здоровье населения, растет заболеваемость рядом грозных старых и новых инфекционных болезней,  против которых сейчас малоэффективны существующие лекарства. Медицинская промышленность не способна полностью обеспечить население даже относительно простыми лекарствами, страна зависит от импорта лекарств, что также представляет угрозу безопасности страны. В стране сложилась тяжелая экологическая ситуация, отдельные регионы превратились в зоны экологического бедствия, грабительски  истощаются природные ресурсы. (Демографическое благополучие России.  М.2000.)

  1.  Биобезопасность и инфекционные заболевания

1.   Биобезопасность и инфекционные заболевания

                          

                            

Инфекционные заболевания являются одной из главных причин преждевременной смерти в мире, ежегодно убивая более 13 миллионов детей и  людей молодого возраста. Казалось, что мир покончил с этой проблемой, когда в 1980 году Ассамблея Всемирной Организации Здравоохранения объявила об искоренении оспы, а целый ряд инфекционных заболеваний удалось взять под контроль, благодаря достижениям в области разработки вакцин и химиотерапевтических препаратов. Снижение смертности от  инфекционных заболеваний, начавшееся с начала столетия и продолжавшееся до середины XX века, привело к распространению мнения о том, что человечество выигрывает многовековую войну с ними. Более того, в  70-е годы многие эксперты уже полагали, что борьба с инфекционными заболеваниями завершена и следует переключить национальные ресурсы на такие хронические проблемы, как рак и сердечные заболевания. Однако события последующих  десятилетий показали, что остановить процесс распространения инфекционных заболеваний в той мере, какой хотелось бы, так и не удалось. А спокойствие, появившееся в 70-е годы  в связи с предполагаемой отменой угрозы инфекционных заболеваний привело к тому, что системы надзора за инфекционными заболеваниями в мире перестали быть приоритетными. Отчасти по этой причине, в большинстве развивающихся стран  эти системы не поддерживались, что  задержало признание важности проблем, связанных с новыми и вновь возвращающимися инфекционными заболеваниями, а, следовательно, и принятие эффективных мер для борьбы с ними.

  1.  Возникающие и вновь возникающие инфекции, как угроза  бесконтрольного распространения эпидемий по   земному шару.

Мир сегодня  оказался в положении, когда эпидемии вновь бесконтрольно распространяются по земному шару, но на этот раз с беспрецедентной скоростью, как следствие современных условий жизни, включая глобализацию, которая способствует быстрому распространению инфекционных агентов в мире. По словам лауреата нобелевской премии Joshua Lederberg “для инфекции не существует национальных границ, и мы дорого заплатим, если будем игнорировать тление инфекции повсюду” [34]. В борьбе между людьми и патогенными микробами неусыпная бдительность – цена выживания.

По данным ВОЗ на долю инфекционных болезней по-прежнему приходится 24.7% всех смертей в мире, а в развивающихся странах,  где   здравоохранение  слабо финансируется, этот показатель возрастает до 45%. У детей смертность от инфекционных заболеваний достигает 63% от всех детских смертельных случаев и 48% - это преждевременные смерти.  Причинами большинства этих смертей являются  такие эпидемические инфекционные заболевания,  как холера, менингококковая инфекция и корь. Холера вновь регистрируется в некоторых странах Латинской Америке, где она отсутствовала в течение более 100 лет.  В 1998 году в ВОЗ поступила информация о более 300.000 случаях этого заболевания. Многочисленные вспышки менингококовой инфекции отмечаются в Африканском регионе, в 1997-98 годах было зарегистрировано 300.000 случаев менингита и умерло 35.000 человек. Эпидемии продолжаются, за последние месяцы уже этого года в Буркиния Фасо зарегистрировано 1163 случаев заболевания с 216 летальными исходами, в Эфиопии 1834 случая с 102 летальными исходами [25, 16,42]. О новых или повторно выявленных инфекционных заболеваниях   сейчас докладывается со скоростью примерно одно в год и уже более тридцати новых инфекций были открыты с начала семидесятых годов  (Табл. 1) [34].

Таблица  1. Патогенные микроорганизмы и инфекционные заболевания, впервые выявленные с 1973 года.

Год

Микроорганизм

Тип

Заболевания (синдромы)

1973

Ротавирус

Вирус

Основная причина диареи у детей во всем мире

1975

Парвoвирус B19

Вирус

Апластический кризис при хронической гемолитической анемии

1976

Cryptosporidium

Паразит

Острая и хроническая диарея

1977

Вирус Эбола

Вирус

Геморрагическая лихорадка Эбола

1977

Legionella

Бактерии

Болезнь легионеров

1977

Вирус Хантаан

Вирус

Геморрагическая лихорадка
с почечным синдромом (HRFS)

1977

Campylobacter jejuni

Бактерии

Энтериты

1980

T-лимфотропный вирус человека I (HTLV-1)

Вирус

T-клеточная лимфома и лейкемия

1981

Токсичные штаммы-продуценты  Staphylococcus aureus

Бактерии

Синдром токсического шока
(применение тампонов)

1982

Escherichia coli O157:H7

Бактерии

Геморрагический колит;
Гемолитический уремический
синдром

1982

HTLV-II

Вирус

Волосато-клеточная лейкемия

1982

Borrelia burgdorferi

Бактерии 

Болезнь Лайма

1983

Вирус иммунодефицита человека (HIV)

Вирус

Синдром приобретенного
иммунодефицита (AIDS)

1983

Helicobacter pylori

Бактерии

Язвенная болезнь желудка

1985

Enterocytozoon bieneusi

Паразит

Устойчивая диарея 

1986

Cyclospora cayetanensis

Паразит

Устойчивая диарея

Год

Микроорганизм

Тип

Заболевания (синдромы)

1988

Герпес-вирус-6  
человека (HHV-6)

Вирус

Розеолезная эритема

1988

Гепатит E

Вирус

Парентеральный гепатит

1989

Ehrlichia chafeensis

Бактерии

Человеческий эрлихиоз

1989

Гепатит C

Вирус

Парентеральный  гепатит  

1991

Гуанорито

Вирус

Венесуэльская геморрагическая
лихорадка

1991

Encephalitozoon hellem

Паразит

Конъюнктивит, рассеянная болезнь

1991

Новые варианты  Babesia

Паразит

Нетипичный бабезиоз

1992

Vibrio cholerae O139

Бактерии

Новый штамм, связанный
с эпидемической холерой

1992

Bartonella henselae

Бактерии

Болезнь кошачьей царапины;
бациллярный ангиоматоз

1993

Син Номбре вирус

Вирус

Хантанвирусный  легочной синдром

1993

Encephalitozoon cuniculi

Паразит

Рассеянная болезнь

1994

Вирус Сабиа

Вирус

Бразильская геморрагическая
лихорадка

1994

Хендра

Вирус

Летальные энцефалиты и пневмонии

1995

HHV-8

Вирус

Саркома Капоши у больных СПИДом

1995

Stealth вирус

Вирус

Вакуолизирующая энцефалопатия
детей

1995

BSE агент

Прион

Новые варианты болезни
Крейцфельда-Якоба

1996

Австралийский лиссавирус летучих мышей

Вирус

Заболевание, подобное бешенству

1997

ТТ вирус

Вирус

Посттранфузионный гепатит

1999

Майара вирус

Вирус

Денге-подобная лихорадка

1999

Нипа

Вирус

Энцефалит

Инфекционные заболевания вторгаются в новые страны и континенты либо с помощью насекомых, либо животных, которые являются их носителями. Поэтому  иногда достаточно трудно или даже  невозможно их контролировать. Так произошло  с лихорадкой Западного Нила,  которая впервые появилась на Американском континенте в 1999 году,  и теперь  уже прочно на нем закрепилась и распространилась. В последние годы эпизоотическая активность лихорадки Западного Нила особенно выражена на юго-востоке США (Рис.1) [48].

Рис 1. Карта распространения лихорадки Западного Нила в 2001 году в США. [49].

Подобный пример зарегистрирован и с лихорадкой Рифт Валли, которая в 2000 году впервые пересекла Красное море из Восточной Африки на Аравийский полуостров.  На 19 октября 2000 года в республике в четырех провинциях государства Йемен  было зарегистрировано 653 подтвержденных случая  заболевания, включая 80 летальных исходов. В провинции Дамар это заболевание отмечалось у животных (Рис.2). Хотя заболевание ограничивалось северо-западными районами страны, но появляются  данные о трансмиссии этого заболевания на юго-запад. ВОЗ считает необходимым выделение 975.000 долларов для осуществления контроля и предотвращение распространения этого заболевания в Йемене [22].  

Рис.2. Карта распространения лихорадки долины Рифт в  Йемене в 2000 году.

За последние два года неожиданные вспышки относительно новых или ранее редких заболеваний заставали врасплох жителей каждого из континентов планеты. Болезнь легионеров и лептоспироз в Австралии, новый вариант синдрома Крейцфелд-Якоба в Европе, лихорадка Ласса, желтая лихорадка, хантавирус, криптококк и E/coli 0157 в США и некоторые другие примеры. Перед лицом такого мобильного, микроскопического и легко маскирующегося врага национальные границы становятся легко проницаемыми. Вспышка заболевания в любом месте земного шара может рассматриваться как угроза для любого другого региона [29].

Вспышка геморрагической лихорадки Эбола в Заире в 1995 году стала драматическим напоминанием о необходимости постоянной бдительности перед лицом возникающих инфекций. Хотя вспышка ограничилась сравнительно небольшим числом заболевших – 316 человек, свыше трех четвертей из них умерли. Около третьей части погибших были работниками больниц, они заразились через контакты с кровью или жидкостью больных. Двумя годами позже возникла небольшая вспышка в Габоне, из  58 случаев заболевания 43 были летальными [50]. Недавно это заболевание вновь напомнило о себе, 11 декабря 2001 в ВОЗ было доложено о 12 подтвержденных случаях  лихорадки Эбола в одной из провинций Габона с 10 летальными исходами[23].  По последним данным в Габоне зарегистрировано уже  57 подтвержденных случаев заболевания с 48 летальными исходами и в Конго – 20 случаев с 12 летальными исходами [42]. Как известно, геморрагическая лихорадка Эбола - одно из самых вирулентных инфекционных заболеваний, известных медицинской науке в настоящее время и пока не существует каких-либо способов лечения этого заболевания или вакцин, способных обеспечить  защиту. Смертность от лихорадки Эбола составляет 50-90%[50].

Настораживающим фактором стало появление в Африканском регионе вспышек оспы обезьян. Только в октябре   2001 года в Конго было зарегистрировано 85 случаев, из которых 7 были летальными [42].

В последние десятилетия драматически возросло повсеместное распространение лихорадки денге, которая возникла  в Юго-Восточной Азии в 50-ые годы. Это заболевание является теперь эндемичным более чем в 100 странах Америки, Африки, Восточного Средиземноморья, Юго-Восточной Азии и Западных областей Тихого океана. Число случаев  этого заболевания к настоящему времени возросло в четыре раза с беспрецедентным  количеством смертельной  геморрагической формы (рис.3).[18].  В августе предыдущего года президент Венесуэлы объявил о национальном  бедствии в стране, где произошло более чем  двукратное увеличение  случаев заболевания лихорадкой денге, по  сравнению с предыдущим годом. Эта эпидемия унесла жизни  более 600 человек [29, 25].  

Рис. 3.  Повсеместное бремя денге/геморрагической лихорадки денге за период 1968-2000.

На территории Юго-Восточной Азии и западных областей Тихого океана за последние шесть лет вновь отмечено появление повторных и ряда новых зоонозных и арбовирусных заболеваний (Рис 4). Среди них вирусы  японского энцефалита, леса Barmah, Росс Ривер и Чикунгунья. Большая часть появившихся вирусов были зоонозными,  в передачу которых   были вовлечены плодоядные летучие мыши и отдельные виды летающих лис, как вероятных их природных хозяев. Первым из этих вновь появившихся агентов заболеваний был вирус Hendra, формально называемый лошадиным морбилливирусом. За этим последовали вспышки, вызываемые вирусом, ассоциированным с бешенством (Australian bat lyssavirus), и вирусом, ассоциированным с мертворождениями и уродствами у свиней (Menangle virus).  Вирус  Nipah стал причиной вспышек фатальной пневмонии у свиней и энцефалита у людей  на островах Малайского архипелага. И совсем недавно от летающих лис был выделен вирус Tioman, однако, пока не установлено его связи с какими-нибудь заболеваниями у животных и людей. Из незоонозных вирусов наиболее значимыми для этих районов оказались энтеровирус 71 и HIV[36].

Рис 4. Вспышки вирусных заболеваний в Юго-Восточной Азии  и Западной части Тихого океана за последние 10 лет.

По мнению специалистов регион Юго-Восточной является потенциально опасным в плане возникновения новых вариантов вируса гриппа, способных вызвать крупные эпидемии с высокой смертностью, подобных эпидемии "испанского гриппа"  1918-1919 гг.  Такое опасение появилось в 1997-98 годах, когда у людей было отмечено внезапное появление штаммов вируса гриппа,  ранее регистрируемые, соответственно, только среди птиц и свиней. (Рис. 4)  [30, 45,47]. В мае 2001 года в этом регионе вновь была  зарегистрирована вспышка  гриппа у птиц, продаваемых на рынках Гонконга, которая, как оказалось, была вызвана вирусом гриппа А, подтипа H5N1. Однако эти вновь выделенные от птиц  штаммы генетически отличались от  вируса H5N1, который в 1997 году  вызвал в этом регионе вспышку заболевания у людей. В феврале 2002 года вспышки гриппа у птиц повторились на некоторых фермах Гонконга. Обе вспышки гриппозной инфекции у птиц сопровождались большим количеством летальных исходов, но случаи заболевания среди людей пока не  были зарегистрированы [32].

Из всех инфекционных заболеваний, впервые выявленных в XX веке, самое глубокое влияние на заболевание и смертность среди людей оказал синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД). За последние 50-100 лет вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), ранее распространенный, главным образом, среди грязных мангобеев (ВИЧ-2) и шимпанзе (ВИЧ-1) , если не исключительно среди них, стал этиологическим агентом мировой пандемии. Сейчас ВИЧ/СПИД распространился  в масштабах, угрожающих безопасности во всем  мире. В Африке распространяющаяся эпидемия СПИДа стала причиной высокой заболеваемости и смертности населения и значительно снизила  прогнозируемую среднюю продолжительность жизни. Насколько известно, СПИД, вызываемый ВИЧ, всегда приводит к смертельному исходу, даже при эффективной терапии. Число умерших от СПИДа во всем мире уже достигло к настоящему времени 16 млн. человек [16, 35].

По данным ВОЗ, с момента начала эпидемии СПИДа вирусом ВИЧ было инфицировано более чем 60 млн. человек. По количеству летальных случаев  это заболевание занимает сейчас четвертое место в мире. К концу 2001 года во всем мире уже  40 млн. человек являются вирусоносителями (Табл. 2) [26]. Во многих  развивающихся странах  большая часть вновь  инфицированных  -  это молодые люди, и особенно уязвимы девушки. Около 1/3 людей, живущих со СПИД, имеют возраст от 15 до 24 лет  и большинство из них не знают, что они носители вируса.   Многие миллионы человек  либо ничего не знают о ВИЧ,  либо так мало знают, что не способны защитить себя от заболевания [14].

Таблица 2. Суммарная информация по эпидемии HIV/AIDS на декабрь 2001года.

Очень напряженная эпидемиологическая обстановка по ВИЧ-инфекции и в России, где нестабильность политической и экономической обстановки последних 10 лет внесло существенные коррективы в процесс распространения этой инфекции. В  1999 году в России было зарегистрировано 15.674 новых случаев заболевания, что в 3.9 раза превысило показатели 1998 года. Более 90% из них составляли лица, употребляющие наркотики внутривенно. Тенденция роста ВИЧ-инфекции сохраняется. За 12 мес. 2001 г. зарегистрировано уже 70.602 случаев, в том числе  580 случаев отмечено у детей, что на 51.9% больше, чем в 2000 году.  Наиболее неблагополучными по ВИЧ-инфекции, где показатель значительно превышает средний по Федерации (48,3), являются г. Санкт-Петербург – 234.3 на 100 тыс., Ханты-Мансийский автономный округ – 197.2; Свердловская – 166.0; Тюменская – 144.9; Ульяновская – 124.8 и Ленинградская (115.0) области [3,11, 13]. Следует полагать, что представленная выше статистика по ВИЧ-заболеванию в силу ряда причин недостаточно полно отражает истинную ситуацию в России.

Высказываемые различными специалистами предположения относительно перспектив с ВИЧ-инфекцией на планете пока далеки от оптимизма. Прогноз, полученный на основании статистических данных ВОЗ о современной динамике распространения ВИЧ-инфекции и их математической обработки, показывает,  что в случае, если эффективный способ борьбы с ВИЧ-инфекцией не будет найден в ближайшее время,  пандемия  последовательно охватит все страны мира и в  2030-2075  годах  достигнет максимума. Прирост населения  всех стран замедлится, а затем станет быстро снижаться (Рис. 5).Предполагается, что математическое ожидание ошибки прогноза не должно быть больше 15-18% [6].

  

Рис. 5. Прогноз динамики численности мирового населения и

пандемии СПИДа на период 2000-2200 г.

 

                         1 - численность населения

                         2 - численность ВИЧ-инфицированных

                         3 - количество больных СПИДом

                         4 - количество людей,  ежегодно погибающих от ВИЧ.

Заболевания ВИЧ-инфекцией,  вместе с туберкулезом и малярией, дают более половины случаев смертности от всех инфекционных заболеваний в мире [31].

Ежегодно в мире регистрируется свыше 300 млн. случаев заболевания малярией, поражающей в основном бедные слои населения. Заболевание распространено, главным образом, в Латинской Америке, Африке и некоторых странах Юго-Восточной Азии (Рис. 6). Около 1 млн. человек умирает ежегодно, большую  часть из этого составляют дети в Африке. Проблема продолжает осложняться из-за появления лекарственно-устойчивых популяций паразитов, а также изменений условий окружающей среды и перемещения людей [19].

Рис. 6. Очаги распространения малярии.

             

Ведущей причиной смертности по всему миру остается туберкулез, что обусловлено способностью  его возбудителя, Mycobacterium tuberculosis,  адаптироваться к широкому ряду условий как внутри человека-хозяина, так и за его пределами. Остановить чрезмерное распространение туберкулеза в мире одна из основных задач текущего времени. Установлено, что ежегодные экономические потери от туберкулеза составляют 12 биллионов долларов, каждый год в среднем 3-4 месяца рабочего времени потеряны по причине туберкулеза. Ежегодно у  8 млн. людей развивается активная форма туберкулеза, и каждые пятнадцать секунд в мире кто-то умирает от него [24]. Туберкулез распространен повсеместно, наибольшая скорость распространения этого заболевания отмечена в Евро-Азиатском регионе и ряде стран Африки, где наблюдается социально-экономическая напряженность (Рис. 7) [19].

Рис.7.  Скорость распространения туберкулеза в мире.

Эпидемиологическая ситуация по заболеваемости  туберкулезом в России резко осложнилась с начала 90-х годов и  уровень заболеваемости туберкулезом сейчас соответствует  уровню конца  60-х годов. Такое катастрофическое неблагополучие по туберкулёзу в России обусловлено  как превалирующим циркулированием лекарственно-устойчивых штаммов Mycobacterium tuberculosis (рис. 8), так и сохранением сложных социально-экономических условий. Картина заболеваемости туберкулезом на конец 1998 года отражена на рис. 8 [13].

Рис. 8. Заболеваемость туберкулезом по России на 100 тыс. населения 1995-1998гг.

            Напряженность ситуации сохраняется. По данным Госсанэпиднадзора заболеваемость туберкулезом в  1999 году  составила 61.4,  в 2000 году – 68.57. на 100 тыс. населения. И только в 2001 году отмечено очень незначительное снижение заболеваемости  (на 1, 4 %.) и составила 67.64 на 100 тыс. населения. Это незначительное снижение отмечено впервые с начала 90-х годов (Web-Атлас, 1998; ФЦГСН, 2002). Возможно, это связано с дополнительным инвестированием программ по борьбе с туберкулезом.  В 1999 году  в России на борьбу с туберкулезом было потрачено  более 4 млрд. долларов [29].  

На основании исследования образцов Mycobacterium tuberculosis, собранных от вновь инфицированных больных из разных регионов планеты построена диаграмма, отражающая степень распространения лекарственно-устойчивых штаммов (Рис. 9). Диаграмма показывает, что скорость распространения туберкулеза по регионам планеты находится в прямой зависимости от скорости распространения  лекарственно-устойчивых популяций Mycobacterium tuberculosis. (Рис. 7, 9) [19].

Рис. 9. Степень распространённости лекарственно-устойчивых штаммов туберкулеза.

Разнообразие штаммов Mycobacterium tuberculosis, циркулирующих по всему миру, наглядно продемонстрировано на филогенетическом древе, который объединяет в себя 3.319 типированных с помощью олигонуклеотидов образцов Mycobacterium tuberculosis, собранных в 47 странах (Рис. 10) [46].

Рис.10. Филогенетическое древо для  Mycobacterium tuberculosis.

Не менее остро стоит проблема с заболеванием вирусным гепатитом С, который также распространен в той или иной степени практически повсеместно (Рис. 9). Вирус гепатита С (HCV) был открыт в 1989 году, но проник в человеческую популяцию, как предполагается,  около 300 лет назад и в настоящее время представляет серьезную угрозу здоровью людей. По данным ВОЗ повсеместно около 170 млн. людей во всем мире инфицированы гепатитом С и каждый год к ним добавляется от 3 до 4 млн. вновь инфицированных [27].. Только в США ежегодно от  гепатита С  умирает 10.000 человек [27, 44].

Рис.11. Повсеместное распространение гепатита С. [28].

По другим данным количество инфицированных вирусом гепатита С в мире в три раза превышает количество инфицированных ВИЧ. Ожидается, что в начале XXI столетия число людей, умерших от гепатита С, будет больше, чем число умерших от ВИЧ-инфекции. Высокая скорость мутации этого РНК-вируса и его быстрая эволюция являются причиной чрезвычайной неоднородности гепатита С в человеческой популяции. Природные свойства этого вируса усиливаются существующими для этого заболевания факторами риска, среди которых внутривенное введение лекарств и наркотиков, переливание крови и ее препаратов, гемодиализ, татуировка, сексуальное поведение с высоким риском заражения, пересадка органов от ВГС-положительных доноров и несоблюдение санитарно-гигиенических норм в медицинских учреждениях  (Рис. 12) [33,44].

Рис. 12. Источники инфицирования гепатита С [39].

Диагностика гепатита С в России началась на 4 года позже, чем в развитых странах мира из-за отсутствия тест-систем. Их появление дало неутешительную статистику. В 1994 г. число больных гепатитом С в России составляло 3,2 на 100 000 населения, что уже тогда превышало уровень многих стран.  За последние пять лет заболеваемость гепатитом С  угрожающе растет. Каждый год число больных гепатитом С практически удваивается. По данным Госкомстата России в 2001 году уровень заболеваемости гепатитом С составил уже 16.51случая на 100 000 населения (в 2000 году – 20.73, в 1999г. –19.3) [1]. На территории бывшего Советского Союза чаще всего гепатит С встречается в республиках Средней Азии и в Молдове (5-10%).  Группы эпидемического риска подобны тем, что имеются и в других странах (Рис. 12).

В России в последние годы наблюдается активизация природно-очаговых заболеваний, среди которых клещевой энцефалит и геморрагические лихорадки, которые можно рассматривать как примеры возникающих инфекций для России. Расширение природно-очаговых заболеваний по мнению специалистов связано с проявлением повсеместной активизации очагов трансмиссивных инфекционных заболеваний, что обусловлено как с природными, так и с социальными факторами. Наиболее крупные очаги конго-крымской геморрагической лихорадки (ККГЛ) в последние годы отмечались в Южном федеральном округе России. Вспышки этого заболевания в последние три года были зарегистрированы также в Косово (Албания), Афганистане и  Пакистане (Табл. 3) [20].

Таблица 3. Локальные вспышки конго-крымской геморрагической лихорадки 1998-2001гг.

    Год

Страна

2001

2000

1999

1998

Косово [41]

27(4) -  (с18.05 по 07.06)

Пакистан [51,52]

41(12) - (на 04.10)

75 (8)  - (с 01.03 по 01.10)

4(2)

Афганистан[53]

19(12)

Россия [55]

65(6-3 дети)

Россия [4,5]

Всего: 50(4)  - на 12.09    

Россия [10]

83 (5)  

Россия [12, 21]  

75(6) – на 20.07.99  

Более чем трехкратное увеличение зарегистрировано для лихорадки Ку, также относящейся к природно-очаговым заболеваниям. Рост заболеваемости лихорадкой Ку произошел в Астраханской области, где зарегистрировано 158 случаев (85,8% от общего числа случаев, зарегистрированных в целом по Российской Федерации) и Волгоградской области – 17 случаев [3,11].

Сохраняет тенденцию к росту и клещевой энцефалит, являющийся типичным примером возникающей инфекции для России.  В  2001 заболеваемость  клещевым энцефалитом увеличилась на 8.7 % по сравнению с 2000 годом.  Наряду с клещевым энцефалитом в России, за последние годы наблюдается рост заболеваемости боррелиозом или болезнью Лайма, которая передается человеку также через иксодовых клещей. В предыдущий год этот рост составлял около 1%. [11, 13].

Остается  неблагополучной эпидемиологическая обстановка по бешенству. За 12 мес. 2001 г. зарегистрировано 22 случая заболевания этой инфекцией, за аналогичный период 2000 г. – 7 случаев. Как известно, для человека это заболевание имеет 100% летальность. Заболеваемость бешенством имела место в Республике Северная Осетия (6 ), республике Дагестан(4), Смоленской(3), Брянской (2) и по одному случаю в Московской, Волгоградской, Ростовской, Новосибирской, Астраханской областях,  Республике Ингушетия и Краснодарском крае [3, 11].

В начале века заболеваемость сибирской язвой в России носила массовый характер. В период с 1901 по 1910 гг. в России эта тяжелая инфекция ежегодно поражала более 16 тыс. человек и 75 тыс. сельскохозяйственных животных. В настоящее время заболеваемость носит спорадический характер с отдельными групповыми вспышками. В прошедший год отмечено снижение случаев этого заболевания в 2.2 раза. Однако ветеринарная и санитарно-эпидемиологическая службы оценивают эпизоотологическую и эпидемиологическую ситуацию по сибирской язве как напряженную [3, 11].

Каждое из проанализированных выше заболеваний потенциально опасны в плане их использования в биотеррористических целях.  В развитых странах они представляют опасность в силу отсутствия естественного иммунитета, как в популяциях животных, так и в человеческой популяции, что позволить им беспрепятственно распространиться на новой для них территории. Для развивающихся стран это усугубляется ещё и тем, что население этих стран имеет значительно более сниженный иммунный статус по сравнению с развитыми странами, что дополняется неблагоприятными экологическими и социальными факторами.

1.2. Факторы, оказывающие влияние на изменения свойств известных возбудителей инфекционных заболеваний и появление новых.

Мир возбудителей инфекционных заболеваний сложен, динамичен и постоянно эволюционирует. Микроорганизмы быстро размножаются, часто подвергаются мутациям и относительно легко адаптируются к новым условиям. Так, например, вирусы, использующие РНК в качестве генетического материала, способны быстро адаптироваться к разнообразным условиям, благодаря высокой скорости  ошибок  вирусных ферментов (полимераз), которые реплицируют их геномы. Именно РНК-вирусы явились причиной нескольких крупных вновь возникших и возвратившихся инфекционных заболеваний [40].

Эпоха стремительных глобальных и местных экологических изменений, в которую мы живем, внесла очень существенные коррективы в мир микроорганизмов, ускоряя процесс их природных генетических изменений и нарушая естественный баланс между человеком  и микроорганизмами, особенно в эру антибиотиков. В круг патогенных микроорганизмов стали вовлекаться новые представители  мира микробов, в первую очередь условно патогенные, а также микроорганизмы, устойчивые к лекарствам и вакцинам.

Во второй половине 20 века надежды на искоренение многих инфекционных заболеваний были поставлены под угрозу. Недавно возникшие и знакомые патогены изменили свой эпидемический статус под влиянием ряда факторов, к которым можно отнести следующие:

  •  Резкое увеличение различий в развитии, вследствие чего многие страны оказались неспособными предоставлять своему населению адекватные услуги, такие как чистая вода, достаточное питание, удаление сточных вод и здравоохранение.
  •  Разрушение государственной и общественной системы здравоохранения во многих странах в результате гражданской напряженности и войн.
  •  Бедность, урбанизация и массовые переселения людей привели к сосредоточению человеческих популяций в условиях, благоприятных для возникновения крупных вспышек заболеваний (например, военные лагеря и городские трущобы).
  •  Освоение новых пространств поставило людей под угрозу новых инфекционных агентов.
  •  Проникновение болезней, распространенных в популяциях животных, в человеческие популяции.
  •  Изменения в окружающей среде могут изменить эндемичность и способы трансмиссии патогенов.
  •  Неэффективные программы контроля за векторами привели к распространению векторов, включая устойчивые векторные популяции.
  •  Развитие антимикробной устойчивости сейчас угрожает превращению ранее излечимых заболеваний в неизлечимые.
  •  С ростом международного туризма и торговли значительно возрос потенциал для более быстрого распространения заболевания.

Ситуация усугубляется неадекватными социальными, политическими и экономическими реакциями на эпидемии при принятии неправильных мер для контроля за распространением заболеваний [17].

Это уже обобщающая картина, впервые же унифицированная концепция и стратегия для появления возникающих инфекций и факторов, лежащих в основе их появления, была построена доктором Morse S. S. на основе анализа ряда  новых инфекций (Табл.4)[38].

Таблица 4. Примеры возникающих инфекций и вероятные факторы их появления.

Инфекция или агент

Факторы, способствующие
возникновению заболев
ания

Вирусы

Аргентинская, Боливийская геморрагическая лихорадка

Изменения в сельском хозяйстве, способствующие распространению грызунов.

Бычья губчатая
энцефал
опатия

Изменения в процессах кормления
(крупный рог
атый скот).

Денге, геморрагическая
лих
орадка Денге

Транспортировка, путешествия и миграция,
урбаниз
ация.

Эбола, Марбург

Не известны (в Европе и США импорт обезьян).

Хантавирусы

Изменения экологии и окружающей среды.

Контакт с грызунами-хозяевами.

Гепатиты B, C

Переливания крови, пересадка органов.

Половой путь передачи. Вертикальная передача от инфицированной матери ребенку.

ВИЧ

Миграция в города и путешествия.

Половой путь, вертикальная передача от инфицированной матери ребенку. Внутривенное применение лекарств.

Переливания крови, пересадка органов.

HTLV

Медицинские манипуляции.

Грипп (пандемичный)

Возможно, использование свиного и утиного помета в сельском хозяйстве.

Обмен видами вирусов гриппа между птицами и млекопитающими.

Лихорадка Ласса

Урбанизация, способствующая увеличению контактов с хозяевами-грызунами (обычно в домах).

Лихорадка долины Рифт

Строительство плотин, сельское хозяйство, ирригация, возможно изменение вирулентности и патогенности вируса.

Желтая лихорадка

Условия, способствующие передаче комарами
(в новых р
егионах).

Бактериальные

Бразильская пурпурная лихорадка

(Haemophilus influenzae,

biotype aegyptius)

Возможно, новый штамм

Холера

При недавней эпидемии в Южной Америке, вероятно, занесено овцами из Азии, распространению которой способствовало пониженное хлорирование воды.

Новый штамм (тип 0139).

Недавно занесенный из Азии, распространившийся вследствие туризма.

Helicobacter pylori

Вероятно, долго распространявшийся, недавно выявленный.

Гемолитичекий
уремич
еский синдром

Технология массовой переработки пищи, допускающая контаминацию мяса (Escherichia coli O157:H7).

Legionella
(Болезнь легион
еров)

Охлаждение систем отопления (организм растет на биопленке, образующейся на воде при хранении в резервуарах застой в водопроводе).

Бореллиоз Лайма
(Borrelia burgdorferi)

Лесонасаждения вокруг домов и другие условия, способствующие передаче клещами и оленями (хозяин – вторичный резервуар).

Streptococcus, группа A
(инвазивный;
некротиз
ирующий)

Не определены.

Синдром токсического шока

(Staphylococcus aureus)

Ультрасорбирующие тампоны.

Паразитарные

Cryptosporidium, другие переносимые с водой патогены

Контаминированная вода, плохая очистка воды.

Малярия (в  «новых» регионах)

Туризм и миграция.

Шистоматоз

Строительство плотин.

  1.   Меры, необходимые для преодоления или сглаживания факторов, способствующих усилению эпидемической напряженности.

Инфекционные заболевания являются основным препятствием для социального и экономического развития стран. По мнению ВОЗ для устранения этих препятствий необходимо создание устойчивых национальных и международных систем эпиднадзора, которые предполагают наличие подготовленного   персонала, соответствующей инфраструктуры, надежных поставок необходимых материалов хорошего качества и взаимосвязи с международными сетями [2].

Для борьбы с инфекционными болезнями в глобальном масштабе уже имеются огромные ресурсы. По всему миру созданы сотни сотрудничающих центров ВОЗ, специализированных на отдельных инфекциях.  В ряде стран действуют сеть  лабораторий ПанАмериканской организации здравоохранения (PAHO), сеть исследовательских центров Национального института здравоохранения (NIH), в которые вовлечены многие университеты США. Кроме того, существуют Международная сеть клинической эпидемиологии (INCLEN), сеть институтов Пастера и филиалы Центра по контролю за инфекционными болезнями (CDC).  Многие из них  осуществляют подготовку полевых эпидемиологов в разных регионах. Армия и ВМФ США также развернули специализированные исследовательские центры в ряде стран. Следует отметить, что этот ресурс весьма специализирован на конкретных задачах и, за исключением центров Службы эпидемиологической разведки (EIS), не ориентирован на обнаружение и идентификацию всего спектра патогенов [8].

Для успешного осуществления  контроля  заболеваний и борьбы с ними  ВОЗ предлагает сотрудничество с большим количеством партнеров, в том числе  правительственными и  негосударственными организациями, частным сектором и промышленными предприятиями. Система основана на трехстороннем подходе, включающем в себя контроль известных рисков, контроль неожиданных событий и улучшение глобальной и национальной готовности противостоять эпидемиям.

  •  Ограничение известных рисков. Такие эпидемии как холера, денге, грипп, корь, менингит, шигеллез и желтая лихорадка, а также заболевания, передаваемые через пищу, представляют собой постоянную угрозу для человеческих популяций. Они хорошо адаптируется к передаче в человеческих популяциях либо непосредственно от человека человеку через передачу насекомыми и другими векторами или через контаминацию окружающей среды или пищи. Эти заболевания обычно хорошо известны и в большинстве случаев доступны эффективные меры для их контроля.
  •  Реакция на неожиданные заболевания. Неожиданные или необычные события вызываются, прежде всего, неизвестными инфекционными агентами, агентами, которые пересекли межвидовой барьер между животными и человеком, агентами, появившимися в новой географической зоне, и агентами, которые могут быть получены преднамеренно генно-инженерным путем и занесены путем биотеррористических актов. Новые патогены не всегда понятны в смысле их источника и механизма трансмиссии, но потенциально способны вызывать большие вспышки, либо приводить к большим количествам смертей. Так уже было с хантавирусной инфекцией, лихорадкой Эбола и заболеванием, вызываемым вирусом Nipah. ВОЗ недавно разработала инновационный механизм, который позволит быстро реагировать на возникновение  ранее неизвестных заболеваний с привлечением электронных средств  связи, созданием  Web-сайта, куда будет поступать вся информация. Принцип работы системы  был разработан Комитетом здравоохранения Канады.
  •   Улучшение состояния готовности. ВОЗ проводит  целый ряд мероприятий, направленных на оказание помощи странам в усовершенствовании лабораторий и повышении готовности к эпидемиям, а также использовании таких новых инструментов как программа HealthMap (интерактивнная информация и система составления карт), и дистанционный прием данных из НАСА и т.д. В сотрудничестве с CDC ВОЗ разработала Программы обучения  по эпидемиологии и Сети связей в области Здравоохранения (TEPHINET), которые будут способствовать обеспечению готовности к чрезвычайным ситуациям и будет стремиться повышать эффективность национальных программ обучения, благодаря использованию общих ресурсов и экспертизы. В феврале 2000 года ВОЗ открыла в Лионе, Франция, двухгодичные  курсы-тренинги по подготовке кадров для стран, подвергающихся наибольшим эпидемиологическим рискам [29].

В реальной практике, в случае возникновения необычных вспышек, представляющих угрозу международному здравоохранению, торговле и туризму, ВОЗ создаются специализированные команды на период локализации и ликвидации вспышки. На рисунках (Рис.13, 14) приведены примеры эпидемических вспышек последних лет и экономический ущерб от некоторых из них, ликвидация которых выполнялась под эгидой ВОЗ. (www.who.int/emc/surveill/index.html). Подобная схема, несмотря на внешнюю простоту, требует огромных усилий по координации действий, обеспечению материальными ресурсами, транспортом, связью и т.п.[8].

Рис. 13. Совместные усилия по выявлению вспышек заболеваний 1998-2000.

Рис. 14. Экономические затраты по отдельным вспышкам заболеваний за 1990-2000 гг.

Другой подход был предложен выдающимся эпидемиологом D.A. Henderson, который на основе своего многолетнего опыта организатора и непосредственного участника программы глобальной ликвидации заболевания оспой пришел к выводу о необходимости создания системы стационарных международных центров, размещенных в 15 регионах, и которые должны включать в свою структуру:

  •  клинические и амбулаторные службы по инфекционным болезням;
  •  исследовательские диагностические лаборатории;
  •  эпидотряды с функцией служб эпидемиологической разведки (EIS), обеспечивающие контроль популяции региона с численностью 2-5 млн. человек;
  •  образовательно-тренировочную базу для подготовки национального и международного персонала.

Систематические наблюдения за конкретным регионом позволят получать бесценные базы данных, изучать влияние различных факторов на эпидемиологическую ситуацию и выявлять необычные случаи, требующие глубокого изучения [37].

По мнению D.Henderson, сеть региональных центров должна включать взаимодействие с такими организациями, как CDC, NIAID и академическими научными центрами. Для обеспечения стабильной работы и легитимности необходима их тесная связь с ВОЗ и государственными структурами стран, в которых они находятся [37].

Руководитель Emergency Interagency Working Group (США) Jewellyn J. Legster весьма высоко оценивает предложение D. Henderson, но полагает, что реализации этой идеи должна предшествовать работа по анализу существующих региональных возможностей и выбору географических областей с большим потенциалом возникновения эпидемиологических вспышек. В задачи таких центров необходимо включить исследовательские программы в области эпидемиологии, ключевых региональных проблем в области инфекционных болезней, разработку диагностических и лечебных препаратов, а также подготовку специалистов [37].

Департамент Communicable Disease Surveillance and Responds совместно с International Center of Genetic Engineering and Biotechnology (ICGEB) и рядом неправительственных организаций – Program for Appropriate Technology in Health (PATH), International Clinical Epidemiology Network (INCLEN) и Training Programs in Epidemiology and Public Health Interventions Network (TephiNet), так называемый Alliance against Infectious Diseases, в развитие рекомендаций US Institute of Medicine подготовил в 2000 г. программу “Global Monitoring, Research and Training to Control Infectious Diseases”.

Программа предусматривает на начальном этапе выявить 10-12 лабораторий или институтов, локализованных в стратегически важных регионах с высокой вероятностью эпидемиологических вспышек и недостаточным уровнем санэпиднадзора, имеющих возможности для лабораторных и клинических исследований, а также потенциал к проведению эпидемиологических работ. Кроме того,  необходим доступ для воздушного и наземного транспорта, возможность установки телекоммуникаций и перспективы дальнейшего расширения Центра.

Выбранные центры будут иметь статус WHO Collaborating Centers и иметь привилегированный доступ к программам ВОЗ и Министерств здравоохранения стран-партнеров, координироваться офисом по программе Альянса в ВОЗ.

Каждый центр, в свою очередь, будет создаваться с учетом региональных нужд, и на первом этапе обеспечиваться необходимыми ресурсами для создания самого современного потенциала в диагностической, клинической и эпидемиологической работе, а также телекоммуникациями для связи с другими центрами, региональными, федеральными и международными структурами, участвующими в борьбе с инфекционными болезнями.

Каждый центр будет создавать региональные сети, включающие клиники, институты, учебные заведения и др., а также активно участвовать в региональных программах по борьбе с инфекционными болезнями. В региональную сеть будут вовлечены предприятия, производящие специализированную фармацевтическую продукцию. Путем обмена технологиями этим предприятиям будет предоставлена возможность обеспечения потребности региона в стандартных диагностических и лечебных препаратах.

В региональную сеть должны также включаться исследовательские лаборатории по разработке диагностических и лечебных препаратов, а также вакцин, лаборатории по исследованиям биобезопасности биологических веществ и микроорганизмов для человека и окружающей среды.

Программа предусматривает, что в течение 8-10 лет может быть создана всемирная сеть региональных центров и создан самодостаточный региональный потенциал  по контролю инфекционных болезней. Предполагается, что некоторые из этих центров станут Centers of Excellence такими как, например, CDC, NIAID и ICGEB. Авторы отмечают, что предлагаемый подход, по-видимому, является наиболее надежным способом предотвращения или ликвидации возможных будущих пандемий [8].

Из отечественных разработок заслуживает внимание «Система мониторинга особо опасных  малоизученных, экзотических, в том числе зооантропонозных заразных болезней животных», которая разработана Всероссийским научно-исследовательским институтом ветеринарной вирусологии и микробиологии Россельхозакадемии. Компонентами системы целенаправленного воздействия на эпизоотический процесс являются система эпизоотологического мониторинга и система профилактических и противоэпидемических мероприятий. Коренное различие между этими компонентами заключается в том, что эпизоотологический мониторинг – это система обеспечения информацией, необходимой и достаточной для принятия оптимальных управленческих решений. Являясь сугубо информационной системой, эпизоотологический мониторинг служит основой для совершенствования деятельности службы защиты здоровья животных. Сама же реализация этой деятельности относится к сфере системы эпизоотологического контроля [9].

Международная стратегия борьбы с инфекционными заболеваниями не будет успешной, если в каждой стране не будут разработаны национальные планы действия для борьбы с инфекционными заболеваниями. Первыми с возбудителями инфекционных заболеваний сталкиваются врачи и именно состояние здравоохранения определяет готовность страны, региона и города к своевременному обнаружению и ликвидации последствий любой инфекционной вспышки.  Поэтому, прежде всего, в стране необходимо создать условия для:    

  •  укрепления национальной системы здравоохранения с достаточным финансированием;
  •  развития  и финансирования системы медико-санитарной помощи, которая включает в себя программы по профилактике   и диагностике инфекционных заболеваний;
  •  осуществления контроля факторов риска, влияющих на распространение инфекционных заболеваний, который включает в себя как экологические, так и демографические факторы;
  •  разработки и распространения новых технологий для эффективной борьбы с инфекционными заболеваниями;
  •  информирования общественности и санитарного просвещения населения о рисках, связанных с  инфекционными заболеваниями, и экологических методах борьбы с ними;
  •  установления и поддержания межнациональных связей по контролю факторов риска инфекционных заболеваний [7].

    

Возрождение инфекционных заболеваний, появление и распространение лекарственно-устойчивых популяций микроорганизмов создали угрозу, которая наверняка будет расти. Эпидемии снова проходят по континентам. Инструменты, необходимые для борьбы с вновь возникающими заболеваниями во многих случаях отсутствуют. Борьба с возвращающимися заболеваниями и заболеваниями, способными вызывать эпидемии, становится менее эффективной из-за развития устойчивости к недорогим распространенным лекарствам.

Тем не менее, мир сегодня лучше готов к тому, чтобы защитить себя с помощью превентивных мер, чем в прошлом,  когда изоляция и карантин были единственными мерами борьбы. Благодаря созданию чувствительной глобальной сети ключевые стратегии защиты, использующие мощные электронные средства связи,  включают в себя, с одной  стороны, готовность к оперативному выявлению и подтверждению вспышек заболеваний и, с другой стороны, быстрые действия  на национальном и международном уровне. Укрепление инфраструктуры в странах, где могут возникать эпидемии, жизненно необходимо для успешной и эффективной реализации обеих стратегий на практике. В современном мире, в котором тесно взаимосвязаны вопросы здоровья, экономики и торговли, защита от инфекционных заболеваний не может быть ограниченной рамками какой-то одной страны. Защита от угрозы, вызванной инфекционными заболеваниями, требует совместных, разносторонних и глобальных действий.

Использованная  литература  (для раздела 1):

  1.  Блохина Н. Печальная азбука гепатита. 2001

          http://www.privatelife.ru/2001/vt01/n5/6.html

  1.  ВОЗ. Проект программного бюджета 2002-2003 гг. 2001.

  1.  Инфекционная заболеваемость в Российской Федерации за январь-декабрь 2001 года.2002  http://www.fcgsen.ru/statinf.htm

  1.  Крымская геморрагическая лихорадка (Российская Федерация).Официальная     информация Минздрава России, сентябрь 2001г.    http://www.gsen.ru/hotline/200109.html

  1.  Медицинский вестник 19.09.01. Россия.

      http://www.medvestnik.ru/News/2001/Sep/19/19-09-01-4.htm

  1.  Никитин В.С., 2001. Русский прогноз. Как победить СПИД? http://inroniks.narod.ru/01.htm

  1.  Программа «Институциональное усиление для устойчивого развития» Респ. Казахстан. 2001.(Документ подготовлен совместно с ВОЗ).

     http://www.neapsd.kz/agenda/PART1/CH6B.HTM

  1.  Сандахчиев Л.С., Нетесов С.В., Мартынюк Р.А. Международные центры как основа в борьбе с инфекционными болезнями и противодействии биотерроризму.Российско-американский симпозиум «Терроризм в высокотехнологичном обществе – современные методы предотвращения и борьбы с его проявлениями»(Москва, 4-6 июня 2001 г.)

  1.  Система эпизоотологического мониторинга особо опасных, экзотических, малоизученных, в том числе зооантропонозных болезней животных. ВНИИВВиМ, Моска, 2001.

  1.  Сообщение госсанэпидслужбы, 26.06.2000.

     http://www.gsen.ru/info/press/ps000627.html

  1.  Справка о состоянии инфекционной заболеваемости в России за 12 месяцев  2001 года. 2002. http://www.fcgsen.ru/28_01_02.doc

  1.  Центр госсанэпиднадзора в Ростовской области.

     http://www.gsen.ru/mn/info/index.html

  1.  Web-Атлас: «Окружающая среда и здоровье населения России». 1998; http://sci.aha.ru/ATL/ra00.htm

  1.  AIDS epidemic update - December 2001. WHO. http://www.unaids.org/epidemic_update/report_dec01/index.html#full

  1.  Alliance against Infectious Diseases//Programme proposal for Global Monitoring, Research and Training to Control Infectious Diseases. 2000

  1.  Anker M, Schaaf D.WHO Report on Global Surveillance of Epidemic-prone Infectious diseases//WHO/CDS/CSR/ISR/2000.1.

  1.  A framework for global outbreak alert and response.WHO/CDC/CSR/2000.2

  http://www.who.int/emc

  1.  Cases of dengue and dengue haemorragic fever reported to WHO – update.2001 http://www.who.int/emc/slideshows/dengue2001/sld002.htm

  1.  Communicable diseases 2000. WHO/CDS/2001

     http://www.who.int/infectious-disease-news/CDS2000/index.html

  1.  Crimean-Congo haemorrhagic fever  2001.

            http://www.who.int/inf-fs/en/fact208.html 

  1.  Crimean-Congo haemorrhagic fever, Russian Federation (update), 26 July 1999.   http://www.who.int/disease-outbreak-news/n1999/july/n26july.html

  1.  Disease outbreak Reported. Rift Valley fever in Yemen, 26 October 2000 http://www.who.int/disease-outbreak-news/n2000/october/26october2000.html

  1.  Ebola haemorrhagic fever in Gabon – Update, 2001.

     http://www.who.int/disease-outbreak-    news/n2001/december/11december2001.html

  1.  Global and Regional Incidence

           http://www.stoptb.org/tuberculosis/global.regional.incidence.html

  1.  Global epidemic detection and response. WHO. 2000.

     http://www.who.int/emc/surveill/index.html

  1.  Global summary of the HIV/AIDS epidemic, December 2001

     http://www.unaids.org/epidemic_update/report_dec01/index.html

  1.  Hepatitis C Fact Sheet 2000. http://www.who.int/inf-fs/en/fact164.html

  1.  Hepatitis C: global prevalence (update) Weekly Epidemiological Record,2000, Vol. 75, 3, p.1-28. http://www.who.int/wer/pdf/2000/wer7503.pdf

  1.  Heyman DL. Strengthening Global Preparadness for Defense against Infections Disease Threats. WHO, 2001. http://www.who.int

  1.  Hiromoto Y,Yamazaki Y, Fukushima T, Saito T, Lindstrom SE, Omoe K, Nerone R, LimW, Sugita S and Nerone K. Evolutionary    characterization of the six internal genes of H5N1 human influenza A virus. J Gen Virol 2000; 81: 1293-1303.

  1.  HIV, TB and malaria – three major infectious diseases threats.WHO. Backgrounder, 2000, N 1.http://www.who.int/inf-fs/en/back001.html

  1.  Isolation of influenza A(H5) viruses in poultry in Hong Kong
    Special Administrative Region of China (SAR)
     http://www.who.int/disease-outbreak-news/n2002/february/8february2002.html

  1.  Koop C. E. Hepatitis C. An Epidemic for anyone. 2000 http://www.epidemic.org/index2.html).

  1.  Lederberg J. Infectious disease as an evolutionary paradigm //
    Emerg. Infect. Dis. - 1997 - v.3, № 4 - p.417-423.

  1.  Levin BR, Bull JJ, Stewart FM. Epidemiology, Evolution and Future of the HIV/AIDS Pandemic //EID, 2001,Vol 7, N 3, P. 505.

  1.  Mackenzie J.S.,Chua K.B., Danoels P.W. et al. Emerging Viral Diseases of Southeast Asia and the Western Pasific //Emerg. Infect.Dis., 2001,Vol. 7, N 3 Suppl, P. 497-504/

  1.  Morse S.S., Ed., Emerging viruses, Oxford University Press, 1993

  1.  Morse S.S. Factors in the emergence of infectious diseases //
    Emerg. Infect. Dis. - 1995 - v.1, N 1 - p.7-15.

  1.  National Hepatitis C Prevention Strategy.A Comprehensive Strategy for the    Prevention and Control of Hepatitis C Virus Infection and its Consequences.2001      http://www.cdc.gov/ncidod/diseases/hepatitis/c/plan/index.htm

  1.  Nichol ST, Arikawa J., Kawaoka Y. Emerging Viral Diseases/PNAS,2000; Vol.97, N 23. – P. 12411-12412.

  1.  Outbreak News //WER. – 2001. - Vol 76, N 25. – P. 189

      http://www.who.int/wer

  1.  Outbreak Verification List. 27 February 2002.

  1.  Rift Valley fever in Yemen -  Update WHO, 2000. http://www.who.int/disease-outbreak-news/n2000/october/3oct2000.html

  1.  Pybus O.G., Michael A. Charleston M.A., Gupta S. et al. The Epidemic Behavior of the Hepatitis C Virus //Science 2001 Jun 22;292(5525):2323-5

  1.  Scholtissek C, Stech J, Krauss S, Webster RG. Cooperation between the         hemagglutinin of avian viruses and the matrix protein of human influenza A     viruses.//J Virol 2002 Feb;76(4):1781-6.

  1.  Sola Ch., Filliol I, Maria Cristina, Gutierrez M.C.,et al. Spoligotype Database of      Mycobacterium tuberculosis: Biogeographic Distribution of Shared Types and Epidemiologic and Phylogenetic Perspectives //Emerg. Infect. Dis., 2001, Vol. 7 , N 3, P. 390-396. http://www.cdc.gov/ncidod/eid/vol7no3/sola.htm

  1.  Webby RJ, Webster RG. Emergence of influenza A viruses.
    //Philos. Trans. R. Soc. Lond B Biol Sci 2001 Dec 29;356(1416):1817-28/

  1.  West Nile Virus Activity --- Eastern United States, MMWR, 2001, 50(29),617-619.

49.West Nile Virus Maps – 2001.   http://cindi.usgs.gov/hazard/event/west_nile/usa_human_jan_14.html

 50. WHO. Removing obstacles to healthy development. World Health        Organization Report on Infectious Diseases. 1999. http://www.who.org/infectious-disease-report

51. WHO. Disease outbreaks reported (2001, Outbreak News – October)

Media reports of Crimean-Congo haemorrhagic fever in Pakistan   http://www.who.int/disease-outbreak-news/n2001/october/CCHF_Pakistan.html

52. WHO. Disease outbreaks reported. 1998. Crimean-Congo    haemorrhagic   fever in Pakistan. http://www.who.int/disease-outbreak-news/n1998/may/n8may1998b.html

53. WHO. Disease outbreaks reported 1998. Crimean-Congo haemorrhagic fever in      Afghanistan. http://www.who.int/disease-outbreak-news/n1998/may/n8may1998a.html

54.WHO. Disease outbreaks reported (1999, Outbreak News – July). Crimean-Congo haemorrhagic fever, Russian Federation.http://www.who.int/disease-outbreak-news/n1999/july/n26july.html

     55. WHO. Disease outbreaks reported (1999, Outbreak News – July). Crimean-  Congo haemorrhagic fever, Russian Federation.http://www.who.int/disease-outbreak-news/n1999/july/n26july.html

2.   Биотерроризм как угроза безопасности2.  Биотерроризм как угроза безопасности

2.1  Биотерроризм, как наиболее опасный вид терроризма

Терроризм в любых формах своего проявления превратился в одну из опасных по своим масштабам, непредсказуемости и последствиям общественно-политических и моральных проблем, с которыми человечество входит в XXI столетие.

На сегодня терроризм – растущая индустрия. Заметна динамика роста числа террористических групп в современном мире. Если в 80-е годы их было от 500 до 800, то сейчас число доходит до 1000.

В отчете Министерства Иностранных дел США - “Тенденции мирового терроризма.”(2000) отмечено увеличение количества смертей в результате террористических актов в мире в 2000 году по сравнению с 1999 годом с 233 до 405 соответственно. События сентября 2001 года, увеличили эти показатели в 2001 году на порядок. По количеству пострадавших от террористических актов среди регионов, первое место занимает Азия, второе – Африка и третье - Средний Восток.   По числу террористических инцидентов на первом месте находится Латинская Америка, на втором – Азия и на третьем – Африка. [1]

В Российской Федерации  рост преступлений террористической направленности наблюдается в последние 10-15 лет, когда стала резко ухудшаться социально-экономическая, политическая и идеологическая ситуация. По статистическим данным Министерства внутренних дел, в 1994 году было зарегистрировано актов терроризма - 18 , в 1995- 46, 1997 - 32, 1998 - 21, 1999 - 20, а в 2000 - 135, или в 3 раза больше, чем пять лет назад. [2]

Особую опасность для человеческого сообщества представляет угроза неожиданного использования террористами оружия массового уничтожения (ОМУ) - химического, бактериологического, радиологического, ядерного. В последние годы по информации ЦРУ наблюдается повышенное внимание террористов к ОМУ с целью овладения им. [3]

Монтерейский Институт Международных Исследований (Monterrey Institute of International Studies) создал базу, содержащую информацию обо всех случаях использования террористами и преступниками оружия массового уничтожения, начиная с 1900 года.

На рисунке №1 представлено распределение случаев применения ОМУ за период с 1960 по январь 1999 года, 415 случаев.

Рис.№1 Общая база данных: Распределение случаев использования ОМУ (химического, биологического, ядерного и радиологического), 1960- 31 января,1999.(415 случаев) [4]

В период между 1900 и серединой 2001 года было отмечено 262 инцидента с применением биологических агентов. Из них, 157 (60 %) рассматривались как случаи терроризма, и 105 (40%) - как уголовные, включающие случаи вымогательства или попытки убийства, не преследующие политические цели. За этот же отрезок времени в результате применения биологических агентов как в террористических инцидентах, и так и в уголовных преступлениях было зарегистрировано 77 смертельных случаев. [5]

Биологическое оружие, с точки зрения специалистов, представляет наибольшую опасность среди оружия массового уничтожения (ядерного, химического биологического), [6]. Оно имеет наивысший, по сравнению с другими видами оружия, поражающий потенциал, по оценкам ФБР число жертв в результате рассеивания в воздухе 100 кг спор сибирской язвы над любым крупным городом США окажется намного больше, чем от взрыва водородной бомбы мощностью в 1 Мт. [7]  

В отличие от химического оружия, потенциальные агенты которого хорошо изучены и для большинства из них отработаны методы обнаружения, лечения пострадавших и дезинфекции, в случае биологических агентов возникает качественно другая ситуация. В природе существует огромное разнообразие микроорганизмов – вирусов, бактерий и грибов, вызывающих заболевания человека, растений и животных. По оценкам экспертов, нам известно не более долей процента существующих вирусов, несколько процентов микробов. Природа постоянно создает новые патогены – так называемые «возникающие инфекции». Только за последние 20 лет зарегистрировано более 30 новых инфекционных агентов, таких как ВИЧ, вирусы Марбург, Эбола, против которых до сих пор нет средств лечения и профилактики. . [8]  

Привлекательность биологического оружия для террористов обусловлена такими причинами как:

  •  Биологическое оружие легко доступно, микроорганизмы, которые могут быть использованы в качестве агентов, существуют в природе. За исключением вируса натуральной оспы, который был элиминирован в результате 30 летнего проведения профилактических прививок, другие особо опасные инфекции распространены повсеместно. В природе существуют и сибирская язва и чума и геморрагические лихорадки. Вспышки заболеваний вызываемых патогенными микроорганизмами представляют серьёзную угрозу безопасности человечества даже без биологической войны или биотерроризма.
  •  Биологическое оружие просто в изготовлении, во всех странах есть лаборатории контроля за санитарно-эпидемиологической обстановкой с необходимым оборудованием, любое микробиологическое производство, можно переоборудовать для наработки больших количеств микроорганизмов-возбудителей. По данным ФБР, в США существует 22 тыс. лабораторий, способных производить биологическое оружие. [7]
  •  Биологическое оружие удобно для хранения и транспортировки. В отличие от химического оружия, применение которого требует создания сравнительно больших запасов соответствующих отравляющих веществ, отдельные виды биологических агентов являются самовоспроизводящимися. При наличии небольшого исходного запаса биоматериала с помощью современных методов промышленной микробиологии и биотехнологии крупномасштабное производство БА может быть налажено в течение нескольких недель.

Использование биологического оружия террористами отличается от применения других типов химического, радиологического или ядерного оружия ещё и тем, что оно предъявляет особенно высокие требования к системам здравоохранения и медицинского обслуживания государства. Хотя химическая атака также задевает эти системы, биотеррористические события имеют для системы здравоохранения более тяжелые последствия.

В таблице №1 приведены основные отличия между биологическим и химическим терроризмом:

Химический терроризм

Биологический терроризм

Скорость развития заболевания после нападения

Быстрая - обычно в течение нескольких минут или часов

Замедленная – обычно в течение нескольких дней или недель

Местонахождение пораженных людей

Подветренная территория около места выброса

Широкое распространение по городу или области; в худшем случае крупные  эпидемии, охватывающие несколько стран

Кто реагирует первым

Медработники со средним образованием (фельдшер, медсестра) или военные медицинские работники, пожарные, полиция, служба спасения и правоохранительные органы

Врачи и медсестры скорой помощи, врачи-специалисты по инфекционным заболеваниям, службы инфекционного контроля, эпидемиологи, представители органов здравоохранения, начальники больниц, лабораторные эксперты

Место применения оружия

Легко обнаруживается; возможно и полезно устройство кордонов вокруг места атаки

Трудно определить; устанавливать ограждения невозможно или бесполезно.

Деконтаминация пациентов и окружающей среды

Имеет решающее значение во многих случаях

Во многих случаях не является необходимым

Медицинские меры

Химические антидоты

Вакцины и/или антибиотики

Изоляция пациентов/карантин

После деконтаминации нет необходимости

Очень важна при легко передающемся заболевании (например, оспе); большее значение имеет заблаговременная госпитализация в целях изоляции большого количества пациентов

Таблица №1. Основные различия между химическим и биологическим терроризмом. [9]

 

Биологическое оружие в руках террористов, помимо прямых человеческих потерь, имеет еще одно поражающее воздействие - оно способно вызывать масштабную панику и гражданский хаос. Причем для достижения этой цели совсем не нужно устраивать широких эпидемий. Необходимо просто показать всем наличие такой угрозы и незащищенность от нее. Примером этого явились события осени прошлого года, когда почтовые конверты со спорами сибирской язвы посеяли панику во всем мире. Специалисты уже окрестили это явление – психотерроризм. Самый страшный психологический удар пришелся на США. По мнению Татьяны Дмитриевой, директора Государственного научного центра социальной и судебной психиатрии им. В.П. Сербского, американцы, привыкшие во всем полагаться на защиту государства, теперь утратили веру в собственную безопасность. Усугубляет ситуацию, и то, что на американском континенте люди уже более ста лет не испытывали на себе ничего подобного - не ужасов войны, ни атомных бомбежек, ни крупных техногенных или природных катастроф, ни даже локальных этнических конфликтов. Тогда как и в Европе, и в Азии, не говоря уже обо всей территории бывшего Советского Союза стрессов и шоковых состояний было предостаточно. Именно поэтому, необходимо создавать совместные международные программы для того, что бы оценить общую психологическую ситуацию в мире и по возможности подготовить людей к адекватному восприятию изменившейся действительности с реально существующей угрозой самого разного терроризма. И главных два шага в этом направлении: первое и самое важное - это обучение, например: что такое биотерроризм и как от него защитится простому гражданину. И второе - это развитие у населения психологической устойчивости. [10]

Как всякий терроризм, биотерроризм имеет, прежде всего, политико-идеологические корни. Характер преследуемых целей и задач - борьба за власть и политико-экономическое влияние в современном мире требует от террористов XXI века осуществления глобальных акций, способных самым серьезным образом воздействовать на населения и правительства разных стран. Реализация этих целей возможна только путем применения или угрозой применения какого-либо из видов оружия массового поражения: ядерного, химического или биологического.

Анализируя произошедшие с 1960 года террористические акты, специалисты Монтерейского Института Международных Исследований выделили в качестве основных мотивов для совершения террористических действий следующие:

  •  Продвижение националистических или сепаратистских целей
  •  Ответ или месть на реальную или ощущаемую несправедливость
  •  Протест против политики, проводимой государством
  •  Защита прав животных

На рисунках №2 и №3 представлено распределение террористических случаев, происшедших с 1960-1999 годы по мотивирующим причинам.

 

 

Рис. № 2. Распределение мотиваций террористических случаев с использованием химического и биологического оружия произошедших  с 1960 по1999 год (147 случаев). [4]  

Сходное распределение мотиваций наблюдается в случаях с применением биологических агентов, дополнительно отмечается значительное увеличение случаев мотивируемых апокалипcическими идеями. (Рис.№3)

Рис. №3. Распределение мотиваций террористических случаев с использованием биологического оружия с 1960-1999 год (33 случая). [4]  

Мотивации лежащие в основе террористических инцидентов с применением оружия массового уничтожения эволюционируют во времени. У террористов 60-х – 70-х годов главным мотивом было рекламирование целей, доведение их до возможно более широкой общественной аудитории. В период с1975 по 1989 годы преобладающей мотивацией являлось несогласие с проводимой государством политикой. С начала 90-х годов на первые позиции вышли продвижение националистических и сепаратистских целей.

В 1993 году после террористических актов осуществленных религиозной культовой организацией Аум Синрике, мотивация которой – апокалипсические идеи, на первое место вышли эти три мотивирующих фактора. Именно они преобладают, если рассматривать только случаи биотерроризма. [4]  

2.2.Биотерроризм, как составляющая часть угрозы распространения опасных  инфекционных заболеваний человека и животных.

Любой из тысячи биологических патогенов, который способен вызывать заболевание у человека может рассматриваться в качестве потенциального биологическoго оружия.

В действительности, применение только немногих из них, может иметь тяжелые последствия и оказать серьёзное воздействие на систему здравоохранения. Чтобы сконцентрировать усилия по противодействию угрозе применения биологических патогенов, важно чтобы эти патогены были идентифицированы и расставлены в порядке их значимости. Выявление этих наиболее опасных агентов облегчит координирование усилий федеральных органов, государственных и местных служб реагирования в чрезвычайных ситуациях, органов здравоохранения и медицинских работников по планированию совместных мероприятий.[11]

Существуют различные списки агентов биологического оружия или потенциально опасных биологически агентов. В большинстве случаев оценка потенциальной опасности патогенов для биологической войны или терроризма исторически основывалась на их стратегической значимости на поле сражения и критериях для защиты армии. Однако по ряду характеристик мирное население отличается от военного состава. Это - более широкий возрастной диапазон, состояние здоровья и другие характеристики, которые  способны значительно усилить последствия биологической атаки для мирного населения. Так мирное население может быть гораздо более уязвимо к пищевому терроризму и терроризму распространяемому через воду. Поэтому списки биоагентов, представляющих военную угрозу, не могут быть просто  приняты для мирного населения.

В 1999 году, в CDC, была организована встреча экспертов по инфекционным заболеваниям из академических институтов, организаций системы здравоохранения, военных экспертов, представителей министерства здравоохранения, законодательных органов и др. На ней были разработаны общие критерии отбора биологических агентов,  наиболее опасных для мирного населения, рассмотрены списки  агентов ранее определенных как представляющие биологическую угрозу и отобраны агенты, которые, по мнению экспертов, представляют наибольшую угрозу для мирного населения.

Рассматривались списки:

1.Список критериев для выбора агентов

2.Список биологических агентов для экспортного контроля Австралийской группы

3.Неклассифицированный список агентов биологического оружия представленный военными

4.Список Конвенция по биологическому оружию

5.Список биологического оружия Всемирной Организации Здравоохранения.

Выбор агентов производился по критериям:

  •  воздействие на систему здравоохранения, основанное на заболевании и гибели людей;
  •  способность к массовому и эффективному поражению населения, основанная на стабильности агента, способности к крупномасштабному производству и распространению агента, возможности агента передаваться от человека к человеку;
  •  реакция общества, в основе которой лежит страх возможной дезорганизации общества
  •  необходимость специальной подготовленности системы здравоохранения, в основе которой - требования создания резервов, усиление надзора или потребностей диагностики.

На основе рассмотренных списков и принятых критериев в список наиболее опасных для мирного населения биологических агентов было отобрано около 40 биологических агентов (вирусы или вирусные группы, бактерий, риккетсий, грибы и токсины). Были сформированы 3 категории, включающие агенты по степени угрозы для мирного населения. (Таблицы №2 и №3.) [12]

Биологические агенты

Заболевания

Категория А

Variola major

Оспа натуральная

Bacillus anthracis

Сибирская язва

Yersinia pestis

Чума

Clostridium botulinum (ботулинические токсины)

Ботулизм

Francisella tularensis

Туляремия

Филовирусы и Аренавирусы (например вирусы Эбола и Ласса) 

Вирусные геморрагические лихорадки

Категория Б

Coxiella burnetii

Лихорадка Ку

Brucella spp.

Бруцеллёз

Burkholderia mallei

Сап

Burkholderia pseudomallei

Мелиодоз

Alphaviruses (ВЭЛ, ВсЭЛ, ЗЭЛa)

Энцефалит

Rickettsia prowazekii

Сыпной тиф

Токсины (например, Рицин, Стафилококковый энтеротоксин B)

Токсические синдромы

Chlamydia psittaci

Орнитозы

Патогены угрожающие пищевой безопасности (e.g., Salmonella spp., Escherichia coli O157:H7)

Патогены угрожающие водной безопасности (e.g., Vibrio cholerae, Cryptosporidium parvum)

Категория С

Возникающие опасные агенты (например Nipah вирус, хантавирусы)

aВирусы венесуэльского энцефаломиелита лошадей (ВЭЛ), восточного энцефаломиелита лошадей  (ВсЭЛ), и западного энцефаломиелита лошадей (ЗЭЛ)

Таблица №2. Категории распределения опасных биологических агентов. [12]

Заболевание

Сила воздействия

на систему здравоохранения

Возможность к распространению

Восприятие населением

Наличие специфических средств защиты

Категория

Заболевание

Смерть

P-Db

P - Pc

Оспа натуральная

+

++

+

+++

+++

+++

A

Сибирская язва

++

+++

+++

0

+++

+++

A

Чумаd

++

+++

++

++

++

+++

A

Ботулизм

++

+++

++

0

++

+++

A

Туляремия

++

++

++

0

+

+++

A

ВГЛe

++

+++

+

+

+++

++

A

ВЭf

++

+

+

0

++

++

B

Лихорадка Ку

+

+

++

0

+

++

B

Бруцеллёз

+

+

++

0

+

++

B

Сап

++

+++

++

0

0

++

B

Мелиодоз

+

+

++

0

0

++

B

Сыпной тиф

+

+

++

0

0

+

B

Токсические синдромы

++

++

++

0

0

++

B

Тиф

+

+

++

0

0

+

B

Холераg

+

+

++

+/-

+++

+

B

Шигеллиозg

+

+

++

+

+

+

B

aАгенты были ранжированы по степени угрозы: наивысшая (+++) и минимальная (0).
bВозможности для производства и распространения в количествах которые окажут массовое воздействие на население, основанные на вирулентности, требованиях уровня биобезопасности, наиболее эффективном способе заражения и стабильности в окружающей среде.
c Возможность передаваться от человека к человеку.
dЛегочная чума.
eВирусные гемморрагические лихорадки вызываемые филовирусами  (Эбола, Марбург) или ареновирусами

(Ласса, Мачупо).
fВирусные энцефалиты.
gПримеры пищевых-  и передаваемых через воду заболеваний.

Таблица №3. Критерии и их значимость в оценке биологических агентов представляющих потенциальную угрозу для населения. [12]

Все агенты категории А, представляют самую большую угрозу для системы здравоохранения, обусловленную массовыми жертвами и требуют широкого комплекса усилий по подготовке здравоохранительных структур (улучшение надзора и лабораторной диагностики, создание запаса специфических медикаментов). Способность агентов этой категории к масштабному распространению оценивается от средней до высокой, вместе с тем информация о них распространяется быстро, что может вызвать массовую панику и нарушение общественного порядка. [12,13]

Возглавляют список агентов категории А заболевания с древних времён печально известные страшными эпидемиями с большим количеством жертв. Это оспа, чума, сибирская язва.

Наибольшие опасения связаны с угрозой применения террористами вируса натуральной оспы. Оспа унесла наибольшее число жизней в истории человечества, убив в общей сложности около полу миллиарда человек, - больше, чем все войны и прочие эпидемии вместе взятые. В качестве одного из самых ранних примеров использования вируса оспы как орудия терроризма, можно привести случай заражения коренных жителей Америки – индейцев натуральной оспой, через инфицированные одеяла, которые были переданы им в знак дружбы белыми колонистами в 1763 году. Позднее этот прием неоднократно использовался британскими солдатами для истребления коренного населения Америки. Тогда всего за несколько лет население континента сократилось с 75 миллионов до 600 тысяч человек. [14]. Факт применения вируса оспы с целью уничтожения противника отмечен во время войны Франции и Индии (1754-1767) [15].

Вирус натуральной оспы считается самым опасным агентом из-за клинических и эпидемиологических свойств. Для оспы характерен высокий процент заражений при контакте с больным и длительный инкубационный период, затрудняющий диагностику. Этот вирус может нарабатываться в больших количествах, храниться в течение длительного времени, распространяться в аэрозольном виде. [16]

Возможность попадания такого агента в руки террористов существует. Официально в мире этот вирус находится только в двух местах: в научном центре Атланты, США и в российском Государственном научном центре вирусологии и биотехнологии "Вектор", расположенном в поселке Кольцово, однако нельзя гарантировать, что кроме этих двух официальных коллекций штаммов оспы, контролируемых ВОЗ, нет в мире других — подпольных. Доступность официальных коллекций для потенциальных террористов также не исключается. Кроме того, сейчас выдвигают вполне обоснованные гипотезы зарождения в природе близких человеческой оспе и столь же опасных инфекций из вирусов оспы обезьян, буйволов, верблюдов или коров. Так в период с 1996 по 1998 год в Заире был отмечен значительный рост заболеваемости среди людей оспой обезьян. [17] 

Последствия попадания вируса оспы в руки террористов и применения его в качестве биологического оружия могут быть катастрофическими не только для страны, но и для всего мирового сообщества. Примером развития событий в отдельно взятой стране при появлении только одного инфицированного человека является вспышка оспы в Югославии в 1972 году. К моменту установления правильного диагноза у первого заболевшего через четыре недели после начала заболевания, было уже инфицировано 150 человек. Инфекция распространилась по стране, последовало заражение следующих людей. Меры, принятые правительством и системой здравоохранения заключались в проведении массовой вакцинации и карантинных мероприятиях. Было вакцинировано 20 миллионов человек. 10000 человек имевших контакты с инфицированными были изолированы в течение 2 и более недель, были закрыты границы с соседствующими странами. Вспышку удалось ликвидировать через 9 недель после первого случая заболевания. Результатом её явилось 175 человек заболевших, 35 смертельных случаев и возникшая паника и хаос. Следует отметить, что вспышка происходила в стране, где проводилась массовая вакцинация населения против оспы. На сегодняшний момент по оценкам специалистов  не более 10 – 15% населения имеет иммунитет к оспе. На этом фоне проведение террористического акта с использованием вируса оспы вызовет драматические последствия.[18]

Это подтверждают результаты учений по борьбе с широкомасштабным заражением американского населения оспой, проведенные в США. В этих учениях, которые назывались "Темная зима", приняли участие врачи, эксперты ряда крупнейших научных центров, высокопоставленные представители властей нескольких штатов. Учения выявили, что Соединенные Штаты абсолютно не готовы к отражению бактериологической атаки. По сценарию, в штатах Оклахома, Филадельфия и Атланта одновременно были проведены террористические акты, следствием которых стало «инфицирование» оспой 3000 человек. На рисунках № 4-6 представлено развитие событий в стране и рост количества заболевших в течение трех последующих недель. В разыгранном сценарии действия происходят в декабре 2002 года. Эпидемия «созданная» во время учений вызвала чудовищные беспорядки и привела к полному хаосу в подвергшемся атаке регионе.[19]

Рисунок № 4. На карте показано распределение случаев (n = 50) заболевания оспой на 9 декабря 2002 (примерно через 9 дней после террористического акта) по результатам учений «Темная зима». [19]

Рисунок № 5. На карте показано распределение случаев (n = 16,000) заболевания оспой на 22 декабря 2002 (через три недели после террористического акта) по результатам учений «Темная зима» [19]

Рисунок №6 Информация о случаях заболевания оспой к 22 декабря 2002 представленная Совету государственной безопасности как часть учений «Темная зима» [19]

На рисунке №7 показана перспективная оценка развития эпидемии при самом худшем сценарии, в отсутствии карантинных мероприятий или поставки новых вакцин, представленная Совету государственной безопасности как часть учений «Темная зима».

Рисунок №7 Перспективная оценка развития эпидемии при самом худшем сценарии, при отсутствии карантинных мероприятий или поставки новых вакцин.

Gen – поколение заболевших, К – тысяча [19]

На втором месте в списке опасных агентов стоит Bacillus anthracis, вызывающая сибирскую язву. На протяжении столетий сибирская язва вызывала эпидемии среди животных и людей по всему миру. В начале века заболеваемость сибирской язвой носила массовый характер. С 1901 по 1910 гг. в России эта тяжелая инфекция ежегодно поражала более 16 тыс. человек и 75 тыс. сельскохозяйственных животных. В настоящее время заболеваемость носит спорадический характер с отдельными групповыми вспышками. [20] Сибирская язва встречается среди людей и животных  в большинстве стран Африки и Азии, в некоторых странах южной Европы, в Америке и отдельных областях Австралии.

Исследование сибирской язвы в качестве возможного биологического агента началось около 80 лет тому назад. Военных биологов всегда привлекали такие качества сибирской язвы, как способность к спорообразованию (можно легко хранить и создавать области долговременного устойчивого заражения), а также то, что пораженный человек фактически является конечной точкой в пути инфекции (отсутствует опасность широкой эпидемии среди собственных солдат). Немаловажным фактором является также легкость разведения этой бактерии в культуре, [21]

Смертность от легочной формы сибирской язвы достигает 100%. Однако, поскольку болезнь эта поддается лечению, то эффект от применения такого оружия  уступает эффекту от применения других видов оружия массового поражения – атомного или химического. Так произошедший в 1979 в Свердловске случай выброса около 10 кг произведенного в военных лабораториях возбудителя сибирской язвы с учетом распыления ветром над 1,2 миллионным городом, привел, в конечном счете, к 66 летальным случаям. [5]

События осени прошлого года показали, что использование Bacillus anthracis террористами может, не вызывая большого количества жертв, посеять страх и панику среди населения и дестабилизировать общественную жизнь.

Огромные усилия были приложены ФБР совместно с учеными для распутывания тайны происхождения использованного штамма. После четырех месяцев проведения расследований специалисты по бактериологическому оружию сообщили, что в каждой из биоттеррористических атак, проводимых в Нью-Йорке, Вашингтоне и Майами использовался высоковирулентный, высоко устойчивый штамм Амес (Ames), наиболее предпочитаемый военными и террористами. Ни Россия, ни Ирак к этому штамму отношения не имеют. Артур Фридлендер из USAMRID признал, что лабораторий, обладающих вирулентными штаммами сибирской язвы, «не больше десятка». USAMRID является основной рассылочной базой штаммов Ames. За последние пятнадцать лет этот штамм бактерий передавался лишь в пять лабораторий США, Канады и Великобритании

Было выяснено первоначальное происхождение штамма - он был выделен в лаборатории ветеринарной медицинской диагностики при Техасском Университете и направлен в USAMRIID в мае 1981года. [22]

Анализ порошка спор, использованного в атаках, обнаружил очень высокую концентрацию и хорошее качество спор, сопоставимые с характеристиками которые ранее достигалась военными США при производстве биологического оружия, что указывает на специальные лабораторные условия производства порошка. В качестве наполнителя применялся силикат, секретная технология по который споры сибирской язвы обрабатывали в США в 1960-е годы. Этот факт также подтверждает возможную связь террориста с военной лабораторией или организацией. Сейчас проводится анализ ДНК, найденных спор сибирской язвы для сравнения их с ДНК различных бактериальных культур, хранящихся в лабораториях США. [23,24]

Следующим в списке опасных биологических агентов категории А стоит возбудитель чумы Yersinia pestis. В течение двух последних тысячелетий чума унесла огромное количество жизней во время нескольких пандемий, затронув множество стран большинства континентов.

В настоящее время ежегодно в некоторых странах Азии, Африки и Америки возникают вспышки и спорадические случаи чумы. В странах бывшего СССР и в СНГ с 1959 по 1994 год выявлено 99 случаев заболеваний чумой. За последние десять лет единичные случаи чумы регистрировали среди людей в природных очагах, расположенных на различных административных территориях Казахстана, и в Узбекистане. [20]

И хотя наличие эффективных средств лечения и профилактики чумы снижает опасность этой инфекции для человека, заболеваемость по чуме в мире остаётся на достаточно высоком уровне (Рис. № 8) и возникающие вспышки могут создать панику среди населения. Примером является вспышка 1994 года в Индии, когда сотни и тысячи людей пытались покинуть город Сурат, различные страны прекратили принимать и отправлять самолеты в Индию, и был запрещен импорт индийских товаров.[25]. Последняя вспышка самой тяжелой легочной формой чумы была зарегистрирована в Индии 4 февраля 2002 года, на востоке штата Химачал-Прадеш. К 19 февраля сообщалось о 16 случаях заболевания и 4-х смертных случаях. [26]

Рис.№ 8. Количество случаев заболевания чумой по данным ВОЗ, 1954-1997. [27] 

Одним из первых документально зафиксированных эпизодов биотерроризма с использованием чумы можно считать осаду генуэзской крепости Каффу (ныне Феодосия) в Крыму. Нападавшие забрасывая в крепость крыс и остатки трупов людей, умерших от чумы. В итоге Каффа сдалась, но отсюда чума распространилась по всей Европе, вызвав страшную эпидемию. Общие потери оцениваются в 25 млн. человек, или около 10% населения мира. [28]

Есть данных о том, что отдельные группы или лица пытаются разрабатывать чуму в качестве биологического оружия. В 1995 году сообщалось о случае в Огайо (США), где по подозрению был арестован микробиолог купивший обманным путем в фирме через электронную почту возбудитель чумы.

Использование возбудителя чумы в качестве биологического оружия, по прогнозу специалистов может привести к самым серьёзным последствиям. По сообщениям ВОЗ распыление 50 кг Y pestis над городом с 5 миллионным населением, приведет к заражению не менее 150000 тысяч человек, 36000 тысяч из которых умрет. Полагают, что в случае умышленного применения Y pestis вероятнее всего будет использован наиболее эффективный аэрозольный способ распространения. При этом размер вспышки будет зависеть от таких факторов, как количество возбудителя, характеристика штамма, окружающая среда и метод аэрозолирования. На искусственное происхождение вспышки может указывать её возникновение в области, которая не известна, как  эндемичная для чумы, у людей не входящих в группу риска, в отсутствие предшествующей гибели грызунов. [29]

Замыкают список агентов категории А – гемморагические лихорадки, вызываемые арена- и филовирусами. Наибольшее внимание привлекают возникшие новые инфекции, лихорадки Марбург и Эбола. Вирус Марбурга был впервые выделен в лаборатории из материалов от обезьяны. Вирус Эбола был идентифицирован западной провинции Судана и в прилегающем районе Заира (сейчас Демократическая республика Конго) во время крупных эпидемий с летальностью до 90%.. После вспышек было исследовано тысячи проб от животных обитающих в этих районах. Однако, попытки найти естественный резервуар вируса и объяснить природу его возникновения, до сих пор остаются безуспешными.[30] Выдвигалась версия, что появление геморрагической лихорадки Эбола, связано с испытанием американской военно-медицинской службой биологического оружия в условиях джунглей.[31]

С момента идентификации вируса было отмечено около 1500 случаев заболевания лихорадкой Эбола и около 1000 смертей (не считая самой последней вспышки) [32]

Последняя вспышка лихорадки Эбола произошла в декабре 2001 года в районе Мекамбо (Mekambo) на севере Габона. Первый человек заболел всего в нескольких километрах от границы с Республикой Конго. На  6 марта 2002 было подтверждено 60 случаев заболевания, из них 49 умерло. [33]

Привлекательность возбудителей гемморрагических лихорадок в качестве биологического оружия обусловлена их высокой летальностью, эффективностью при аэрозольном способе заражения и возможностью размножаться в клеточной культуре.[25]

Имеются данные, что в1992 году группа членов секты Аум Синрикё под руководством Soko Asahra побывала в Заире с целью получения инфекционного материала, содержащего вирус Эбола, для его использования в террористических целях. Позднее, в 1995 году сектой были предприняты попытки осуществления биотеррористические актов с распылением различных биологических агентов, в том числе вируса Эбола. О случаях заражения не сообщалось.[34]

Биологические агенты относящиеся к другим группам, и даже такие заболевания как грипп хотя представляют меньшую опасность для жизни человека, но в случае внезапного использования террористами могут создать достаточные проблемы, надолго выведя из строя большую часть населения страны. Люди не погибнут, но экономика государства рухнет. Эти выводы были сделаны на основе изучения пяти вспышек инфекционных болезней, имевших место в различных странах мира. Во всех случаях врачи и санитарно-эпидемиологические службы не смогли адекватно ответить в резкий прирост заболеваемости. Например, в одной из стран медицинские службы не смогли выявить более 60% заболевших весьма опасным легионеллезом. В другом случае не были госпитализированы около 10% больных инфекционным менингитом. "Да, мы сразу же заметим что-то необычное, вроде сибирской язвы, - заявил профессор Джулиус Уайнберг, один из авторов этой работы. - Но вот самые обычные инфекции… К тому времени, как врачи поймут, что это не просто случайная вспышка гриппа или сальмонеллеза, в больницах окажется как минимум половина населения страны."[35]

Необходимость разработки механизмов исследования происходящих вспышек, для  принятия решения о «подозрительных» случаях обсуждалась в рамках Конвенции по биологическому оружию. Предлагалось сгруппировать «подозрительные» вспышки в соответствии с природой их возникновения, например:

  •  результатом тайной биологической атаки другого государства
  •  атаки осуществленной в террористических или преступных целях
  •  утечки биологических агентов из военных организаций ведущих работы связанные с биологическим оружием.

Доказательство того, что возникновение «подозрительных» вспышек результат биологической атаки или террористического акта в большинстве случаев достаточно проблематично. Однако некоторые характеристики инцидентов могут указывать на их не природное происхождение. [36]

К «подозрительным» инцидентам рекомендуется относить вспышки, эпидемиологические показатели которых отличаются от естественных. Во время вспышки сибирской язвы в Свердловске в 1979 году, распределение случаев заболеваний человека и животных в узком коридоре с подветренной стороны от расположения военного микробиологического объекта строго указывало на её не естественное происхождение.

Сигналом для повышенного внимания к вспышке следует считать необычный фенотип этиологического агента, его отличие от природных патогенов, как возможное следствие генно-инженерных модификаций, которым подвергался патоген. Рекомбинантную природу организма могут доказать детальные молекулярно-биологические исследования.

Даже в отсутствии генно-инженерных воздействий агенты, используемые в качестве биологического оружия, при идентификации могут значительно отличаться от патогенов, вызывающих естественные вспышки заболевания. Это происходит, если эти агенты были наработаны в лабораторных условиях задолго до их применения. Вспышки, вызванные штаммами, которые последний раз наблюдались много лет назад, также рекомендуется рассматривать как «подозрительные».

Другие характеристики возбудителя могут также указывать на «подозрительную» природу инцидента. Например, при расследовании вспышки в Свердловске ретроспективный молекулярный анализ полученных образцов показал, что пострадавшие были инфицированы одновременно несколькими штаммами сибирской язвы; в случае природных вспышек случаи множественного заражения обычно не встречаются. К сожалению невозможно составить четкий список причин, по которым вспышка заболевания автоматически будет отнесена к «подозрительной» и как правило очень сложно доказать её «искуственное» происхождение. [36]

Самым известным и едва ли не единственным подтвержденным случаем биотерроризма, является вспышка сальмонеллеза, возникшая в результате использование террористами Salmonella в салатном баре в Орегоне в 1984 г. Заболело более 700 человек, однако характер заболевания был первоначально отнесен к природной вспышке, и только через год было точно доказано, что в салат была добавлена Salmonella религиозными экстремистами с целью сорвать выборы. Кстати, общественность США узнала об этом случае спустя много лет. [4]

Часто биологические агенты используются в преступных целях. Таким примером является произошедшая в 1996 году вспышка дизентерии среди сотрудников лаборатории госпиталя в Далласе (США). Проведенное расследование установило, что культура Shigella dysenteriae была взята из лаборатории одной из сотрудниц для заражения своих сослуживцев. [37]

Описано много случаев когда было заявлено о применения биологических агентов в террористических или преступных целях, но этому нет достаточных доказательств. Так существуют свидетельства подтверждающие факт использования правительством Родезии биологических агентов против темнокожего населения Родезии и Мозамбика. Операция была организована  Rodesian Central Intelligence Organization, разведывательной службой правительства апартеида. Бактериологические агенты, до сих пор не идентифицированные, распространялись через водные источники (скважины, реки). После заражения реки Ruya в 1976 году, в этом районе было зарегистрировано более 200 смертей, отнесенных к случаям холеры. Сообщалось также, что в сельских районах распространялись возбудители сибирской язвы. В 1979-1980 годах в Родезии было отмечено 10738 случаев сибирской язвы, в то время как в предыдущие 29 лет зафиксировано только 334 случая заболевания. Большинство исследователей полагают, что вспышка имеет естественное происхождение. [37]

Как показывает имеющийся опыт, происхождение большинства или даже подавляющего большинства «подозрительных» вспышек после проведения дополнительных исследований было признано естественным.

2.2.Разработка различными организациями разных стран планов и руководств по противодействиюбиотеррористической угрозе.

В связи с возросшей угрозой биотерроризма одним из главных условий безопасности населения становится способность государства принять меры для противодействия и ликвидации террористических инцидентов.

Это требует разработки стратегического плана действий по противодействию биотеррористической угрозе с четким определением функциональной роли государственных структур и ведомств в осуществлении этого плана.

В настоящее время наибольший опыт и наиболее подготовленными с точки зрения разработки стратегической концепции по борьбе с биотерроризмом являются США.

Впервые сообщения о разработке администрацией США всеобъемлющей стратегии борьбы с биотерроризмом появились в мае 1998 года. Эта стратегия включала в себя 4 основных направления действий в случае применения террористами биологического оружия:

Быстрая идентификация патогена.

Подготовка персонала чрезвычайного реагирования и его техническое оснащение адекватно угрозе на всех уровнях – федеральном, штатном и местном;

Создание беспрецедентного гражданского запаса медикаментов (лекарств и вакцин) на основе оценок возможного спектра патогенов, которыми могут обладать террористы, для лечебной и профилактической вакцинации населения в случае применения биооружия террористами или «враждебными державами»;

Обеспечение скоординированных научно-исследовательских усилий различных ведомств с целью создания лекарств, вакцин и диагностических средств  для защиты от биооружия с использованием современных достижений биотехнологии и генной инженерии.

Позднее были опубликованы результаты работ ряда организаций США и ВОЗ по проблеме противодействия терроризму и в частности биотерроризму.

Институт контроля за химическим и биологическим оружием США (CABACI) провел детальный анализ существующей в США ситуации и предложил рекомендации по созданию системы противодействия биотерроризму, фактически требующие серьезного уточнения существующей системы здравоохранения [11]. (см. Приложение №1)

В 2000 году CDC, США был представлен национальный стратегический план по готовности к действиям в случаях биологического и химического терроризма, предусматривающий координированное участие в выявлении и ликвидации инцидентов более 10 различных агентств. По своей структуре план конкретизирует концепцию CABACI и положен в основу действий США по обеспечению готовности страны к биологическим и химическим инцидентам.

Основные разделы этого плана включают:

готовность и профилактика;

детекция и надзор;

диагноз и характеризация биологических и химических агентов;

принятие мер по ликвидации инцидента;

система оповещения и информационного обеспечения.

Более подробное описание плана CDC в приложении №2.

Все разделы предполагают обучение персонала, исследования и готовность в полном объеме к обнаружению и ликвидации последствий возможного применения химических и биологических агентов во всех штатах и городах.

В качестве ключевого момента предлагалось создать многоуровневую сеть диагностических лабораторий для быстрого оповещения служб здравоохранения территорий, штатов, районов, и городов об обнаруженных агентах биологической и химической природы. (Рис №4). План CDC фактически ориентирован на существенную модернизацию существующих структур по борьбе с инфекционными болезнями. [13]

Рис №4. Многоуровневая сеть диагностических лабораторий для оповещения служб  здравоохранения в случае биотерроризма или угрозы биотерроризма.

Всемирная Организация Здравоохранения разработала и опубликовала в  2001 году вторую редакцию рекомендаций по обеспечению готовности здравоохранения к ликвидации последствий применения биологических и химических агентов

В этом документе, как и в приведенных выше, ключевая роль отводится разработке национальных планов противодействия терроризму. Подчеркивается, что они должны быть интегральной частью планов по борьбе со вспышками инфекционных заболеваний и других инцидентов и готовится органами здравоохранения с участием других ведомств. Именно состояние здравоохранения и ветеринарии по оценке ВОЗ будут определять устойчивость стран к подобным инцидентам. [38]

В настоящее время часть из рекомендаций и предложений начинает претворяться в жизнь.

Сообщается, что в ближайшее время  автоматизированная система раннего предупреждения сможет заняться мониторингом больниц США, готовая в любой момент подать сигнал о биологической атаке. Так называемая Система усовершенствованного эпидемиологического обнаружения и экстренного реагирования (LEADERS) должна будет указывать на возможные источники инфекционных заболеваний, прежде чем в дело вступит сам врач. LEADERS сможет получать информацию о симптомах пациента и лабораторных результатах из базы данных больницы. И если, врач, осматривающий больного с признаками лихорадки и сыпи, может и не принять во внимание возможность присутствия в данном случае черной оспы, компьютер же получит из соседних больниц данные о людях со сходными симптомами и предупредит доктора и местных врачей, если возникнет необходимость. Первоначально разработка системы велась в рамках Агентства Оборонных Исследований и уже сейчас работает в 79 военных госпиталях. Однако лишь несколько десятков гражданских больниц используют ее. Специалисты утверждают, что за 60 дней они способны подключить к LEADERS 6000 лечебных заведений США.[39]

2.4. Международное сотрудничество в борьбе с биотерроризмом.

Возросшая угроза биотерроризма делает необходимостью объединение сил всего мирового сообщества для борьбы с этой опасностью.

ВОЗ рекомендует разработать планы международной кооперации и сотрудничества по этой проблеме, максимально усиливая инфраструктуру здравоохранения, санитарный надзор и готовность к ликвидации вспышек.

ВОЗ подготовлена специализированная программа по созданию системы глобального мониторинга, исследований и подготовки персонала для контроля инфекционных болезней, которая также учитывает возможное террористическое применение инфекционных агентов.

Идеология этой программы – создание региональных центров, интегрированных с федеральными и региональными службами эпидемиологического надзора, сетью поликлиник и больниц, диагностических лабораторий, НИИ и учебных заведений, а также с предприятиями фарминдустрии с тем, чтобы сформировать региональные программы по обеспечению самодостаточности регионов в выявлении и ликвидации природных или террористических вспышек инфекционных заболеваний. Такие центры должны иметь полноценную поддержку ВОЗ, национальных органов здравоохранения и иметь статус региональных отделений ВОЗ.

В настоящее время в мире уже имеются огромные ресурсы для борьбы с инфекционными болезнями, которые будут использованы для противодействия биотерроризму.

Они включают сотни Сотрудничающих центров ВОЗ по всему миру, специализированных на отдельных инфекциях, сеть лабораторий ПанАмериканской организации здравоохранения (PAHO), Международную сеть клинической эпидемиологии (INCLEN), сеть институтов Пастера, сеть исследовательских центров Национального института здравоохранения (NIH) (в которую вовлечены многие университеты США), Центры по контролю за заболеваемостью (CDC) во многих странах, многие из которых выполняют подготовку полевых эпидемиологов в разных регионах. Армия и ВМФ США также развернули специализированные исследовательские центры в ряде стран. Следует отметить, что этот ресурс весьма специализирован на конкретных задачах и, за исключением центров Службы эпидемиологической разведки (EIS), не ориентирован на обнаружение и идентификацию всего спектра патогенов. [8]

Другой подход был предложен выдающимся эпидемиологом D.A. Henderson, который на основе своего многолетнего опыта организатора и непосредственного участника программы глобальной ликвидации заболевания оспой пришел к выводу о необходимости создания системы стационарных международных центров, размещенных в 15 регионах, и которые должны включать в свою структуру:

клинические и амбулаторные службы по инфекционным болезням;

исследовательские диагностические лаборатории;

эпидотряды с функцией служб эпидемиологической разведки (EIS), обеспечивающие контроль популяции региона с численностью 2-5 млн. человек;

образовательно-тренировочную базу для подготовки национального и международного персонала.

Систематические наблюдения за конкретным регионом позволят получать бесценные базы данных, изучать влияние различных факторов на эпидемиологическую ситуацию и выявлять необычные случаи или «подозрительные» случаи, требующие более глубокого изучения.

По мнению D.Henderson, сеть региональных центров должна включать взаимодействие с такими организациями, как CDC, NIAID и академическими научными центрами. Для обеспечения стабильной работы и легитимности необходима их тесная связь с ВОЗ и государственными структурами стран, в которых они находятся.

Международные структуры, описанные выше, обеспечивают не только эпидемическое благополучие региона в случае природных или террористических инцидентов с микроорганизмами, но и способствуют решению чрезвычайно сложной политической задачи – созданию атмосферы доверия, что является важнейшим фактором укрепления Конвенции 1972 г. по биологическому и токсинному оружию. [8]

После происшедшего 11 сентября и США, и ведущие европейские государства ввели дополнительные меры для защиты населения от биологического оружия. Но, по мнению экспертов, ни одна страна самостоятельно не сможет справиться со сколько-нибудь серьезной эпидемией.

Одной из программ совместных действий по борьбе с биотерроризмом является программа разработанная Европейским Союзом (ЕС).

Министры здравоохранения стран ЕС приняли  решение реализовать обширную программу мер по борьбе с биотерроризмом. Она предусматривает создание в рамках Евросоюза общей специальной службы, призванной оказывать помощь одной или нескольким странам ЕС, подвергающимся опасности биотерроризма. В ее рамках будут действовать группы медиков и фармацевтов, призванных изучать потенциальные угрозы и разрабатывать меры противодействия, координировать разработку и выпуск необходимых вакцин и препаратов в фармацевтической промышленности. Одновременно главы ведомств Еврокомиссии, курирующие промышленность и здравоохранение, согласовали план исследовательских мер по выявлению и классификации возбудителей наиболее опасных болезней и, соответственно, программу обеспечения лечебных учреждений эффективными препаратами, включая разработку новых вакцин и прививок. С этой целью Еврокомиссия рекомендовала фармацевтической промышленности создать резервные мощности по выпуску данных препаратов и провести изыскания по разработке новых средств защиты населения. Для проведения этих работ фармацевтические предприятия получат субсидии от Еврокомиссии.[40]

В Канаде на встрече министров здравоохранения США, Канады, Японии, Великобритании, Франции, Германии, Италии и Мексики было подписано соглашение об объединении исследований, обмене информацией и общих планах в области защиты от биологического оружия. Кроме того, было принято решение об объединении запасов вакцин и антибиотиков, имеющихся в медицинских учреждениях этих стран. В случае эпидемии какой-либо инфекции в одной стране ее партнеры обязуются безвозмездно предоставить ей вакцину и медицинские препараты. Координацией работы антитеррористической группы займутся канадцы.[41]

НАТО также приступил к действиям по рассмотрению гипотетических угроз биотерроризма и способов реагирования на них. Эта проблема впервые была затронута во время совместного заседания Северо-Атлантического Совета (представители 19 стран-союзников при НАТО) и Политическим Комитетом по Безопасности ЕС. Собравшиеся рассмотрели возможность создания рабочей группы НАТО-ЕС для совместного реагирования на угрозу биотерроризма. Проблема заключается в том, что Атлантический Альянс не имеет средств реагирования на гражданские чрезвычайные ситуации и пытается скоординировать некоторые свои действия с Европейским Сообществом. Если работы будут продолжаться в направлении, выбранном НАТО, то можно с уверенностью сказать, что именно Альянс будет просить помощи у ЕС, в то время, как сейчас, Сообществу необходимы средства союзников для приведения в действие Сил Быстрого Реагирования Сообщества. Лидеры ЕС, собравшиеся в Генте (Бельгия), особый упор сделали на необходимость осуществления скоординированного плана по защите от биотерроризма. План включает в себя взаимодействие всех европейских служб Гражданской Защиты, избрание авторитетного лидера в этой области, контроль за экспортом любого «подозрительного» продукта и сотрудничество всех стран-членов Европейского Сообщества при изготовлении запасов вакцин.[42]

Принимая во внимание растущие опасения использования террористами биологических агентов, и оценку уязвимости общества можно заключить, что вероятность акта с использованием биологического оружия существует и, в случае успешного применения, последствия его могут быть катастрофическими. Есть различные варианты ответа на такую угрозу, но, очевидно, что необходимым и главным условием успешного предотвращения и устранения последствий таких инцидентов, является объединение сил всего мирового сообщества, путем участия в совместных программах, создания сети взаимодействующих международных структур, разработки международных законов и правил.

Список литературы к разделу 2.

  1.  Perl R.F. Terrorism, the Future, and U.S. Foreign Policy. 2001.CRS Issue Brief.
  2.  Даниленко Н.Н О проблеме терроризма в Российской Федерации http://www.waaf.ru/1o.html
  3.  Леб В., Вард Д. Возможности террористов по ведению химической и биологической войны. США , International Herald Tribune, http://nuclearno.ru/text.asp?580
  4.  Tucker JB. Historical trends related to bioterrorism: An empirical analysis. Emerg Infect Dis. 1999,v.5, N4 p.498-504.
  5.  Regis Ed. Evaluating the Threat. Does Mass Biopanic Portend Mass Destruction? Sci. American, Dec., 2001 http://www.sciam.com/2001/1201issue/1201scicit2.html
  6.  Danzig R, Berkowsky P.B. Why should we be concerned about biological warfare? JAMA. 1997 v.278,N5, p.431-432.
  7.  Биотерроризм: статистика и философия. Экология и Жизнь. 2001.  http://www.ecolife.ru/news/info20-11-01.shtml 
  8.  Сандахчиев Л.С., Нетесов, С.В. Мартынюк Р.А.. Международные центры как основа в борьбе с инфекционными болезнями и противодействии биотерроризму. Российско-американский симпозиум «Терроризм в высокотехнологичном обществе – современные методы предотвращения и борьбы с его проявлениями» (Москва, 4-6 июня 2001 г.)
  9.  Henderson D.A. The Looming Threat of Bioterrorism. Science. 1999.V 283, N 5406, p.1279-1282. http://cas.bellarmine.edu/tietjen/Ecology/looming_threat_of_bioterrorism.htm
  10.  Новости медицины. Психологи и военные из США обратились за помощью к специалистам-психологам из России. 2001, Сайт MedLinks http://www.medlinks.ru/article.php?sid=1171
  11.  Moodie M. et al., BIOLOGICAL TERRORISM IN THE UNITED STATES:THREAT, PREPAREDNESS, AND RESPONSE FULL REPORT. Submitted by the Chemical and Biological Arms Control Institute (CBACI) November 2000. http://www.cbaci.org/
  12.  Rotz L. D. et al., Public Health Assessment of Potential Biological Terrorism Agents. Emerging Infectious Diseases. 2002, v. 8, N2, p. 225-231. http://www.cdc.gov/ncidod/EID/vol8no2/01-0164.htm
  13.  Biological and chemical terrorism: strategic plan for preparedness and response. Recommendations of the CDC Strategic Planning Workgroup. MMWR Recomm Rep. 2000 v. N 49, p.1-14.
  14.  Sanders R. US Bioterrorism: White Power, White Powder & White House. 2001

Web site COAT.  http://www.ncf.ca/coat/

  1.  Cashman, S, Baldor R. MD Conference Report Bioterrorism and War: Ensuring Public Health American Public Health Association (APHA) 129th Annual Meeting -- October 21-25, 2001, Atlanta, Georgia. Medscape Family Medicine 1(2), 2001
  2.  Rosenthal S.R., Merchlinsky M., Kleppinger C., and Goldenthal K.L. Developing New Smallpox Vaccines. Emerg Infect Dis. 2001 Nov-Dec;7(6):920-926.
  3.  Technical Advisory Group on Human Monkeypox. Report of a WHO meeting. Geneva, Switzerland, 11-12 January 1999.WHO/CDS/CSR/APH/99.5

http://www.who.int/emc-documents/viral_diseases/whocdscsraph995c.html

  1.  Henderson D.A. Bioterrorism as a Public Health Threat. Emerg Infect Dis. 1998 Vol. 4, No. 3, p.488-492.
  2.  O'Toole T.,  Mair M.,  Inglesby T.V. Shining Light on "Dark Winter" 

Clinical Infectious Diseases. 2002;v.34, N 7. http://www.journals.uchicago.edu/CID/journal/issues/v34n7/020165/020165.web.pdf

  1.  Web-Атлас: "Окружающая среда и здоровье населения России".1998; http://sci.aha.ru/ATL/
  2.  Inglesby T.V., et al  Antrax Anthrax as a Biological Weapon Medical and Public Health Management. JAMA, 1999,Vol 281, No. 18 P. 1735-1745.
  3.  Seper  J. FBI subpoenas anthrax research samples THE WASHINGTON TIMES, 2002 http://www.washtimes.com
  4.  Broad W.J, The Spores Terror Anthrax Linked to Type Made by U.S.[Maybe –GB]. NY TIMES, Dec, 2001
  5.  В поисках лица «террористической национальности».

Знание-Сила 2002, №1. http://www.znanie-sila.ru/online/issue_1521.html

  1.  Kortepeter M.G. ParkG.W. Potential Biological Weapons Threats. Emerg Infect Dis. 1999. Vol. 5, No. 4, p.423-427.
  2.  Plague in India. Disease Outbreaks Reported.WHO 2002. http://www.who.int/disease-outbreak-news/n2002/february/20february2002.htm
  3.  WHO Report on Global Surveillance of Epidemic-prone Infectious Diseases WHO/CDS/CSR/ISR/2000.1 http://www.who.int/emc-documents/surveillance/docs/whocdscsrisr2001.html/plague/plague.htm
  4.  Супотницкий М.В. Микроорганизмы, токсины и эпидемии. - М.: Вузовская книга, 2000. - 376 с.
  5.  Inglesby T.V. et al. Plague as a Biological Weapon. Medical and Public Health Management JAMA, 2000, Vol. 283, No. 17. p.2281-2290.
  6.  Filoviruses In Nonhuman Primates: Overview Of The Investigation In Texas. СDC 1998. http://www.cdc.gov/ncidod/diseases/virlfvr/ebola528.htm
  7.  Свальнов С. Свальнова С. Биотерроризм. Вирус на тропе войны. Медицинская газета 2001, № 80 http://medgazeta.rusmedserv.com/2001/80/zdr.htm
  8.  EBOLA HAEMORRHAGIC FEVER.WHO. 2000. FactSheet N°103. http://www.who.int/inf-fs/en/fact103.html 
  9.  Disease Outbreaks Reported Ebola haemorrhagic fever in Gabon - Update 19.WHO 2002. http://www.who.int/disease-outbreak-news/n2002/march/6march2002.html 
  10.  History of Bioterrorism. A chronological History of Bioterrorism and Biowarfare Throughout the Ages. Biological Terrorism. Response Manual.2001 http://www.bioterry.com/History_of_Biological_Terrorism.asp
  11.  'Flaws' in bioterror defence BBC News, 2001. http://news.bbc.co.uk/hi/english/health/newsid_1591000/1591323.stm
  12.  Wheelis M. Investigating Disease Outbreaks under a Protocol to the Biological and Toxin Weapons Convention. Emerging Infectious Diseases 2000, v. 6, N. 6, p.595-600. http://www.cdc.gov/ncidod/eid/vol6no6/wheelis.htm
  13.  Carus W.S. Working paper. Terrorism and Biocrimes. 1998, 2001 Revision. Center for Counterproliferation Research. National Defence University. P.215.
  14.  Public health response to biological and chemical weapons. WHO guidance. WHO. 2001 http://www.who.int/emc/book_2nd_edition.htm#prepublication
  15.  Зайцев К. Новости Медицины. Больничный Leader. http://www.medlinks.ru/article.php?sid=1470&mode=thread&order=0&thold=0
  16.  ЕС готовится к борьбе с биотерроризмом , 2002. MIGNews.com http://mignews.com/news/politic/world/bioterror1511.html
  17.  Новости медицинского мира. Канада. Оттава, 2001. Медицинский вестник 2001 http://www.medvestnik.ru/News/2001/Nov/08/08-11-01-1.htm
  18.  Карлос Ярнос. Сотрудничество с НАТО. Объединенная Европа опасается биотерроризма в сфере производства продуктов питания на сайте ИноСМИ.Ru  http://www.inosmi.ru/print/1003930982.html.

3.   Биотехнология как компонент биобезопасности.

Современная биотехнология – одна из ключевых  высоких технологий, определяющих научно-технический прогресс в начале нового столетия.  По определению Европейской федерации биотехнологии (EFB), биотехнология связана с применением потенциала биохимии, микробиологии, молекулярной биологии и инженерных дисциплин для утилизации в промышленных масштабах культур микроорганизмов, клеток и тканей растений, животных и человека или частей их. Под понятием "современная биотехнология" в настоящее время подразумевают чаще всего два наиболее крупных ее направления - генетическую и клеточную инженерию, которые охватывают основную часть этой сложной междисциплинарной технологии и имеют наиболее широкие потенциальные области применения.

Возникновение новейшей биотехнологии, в первую очередь генной и клеточной инженерии,  сделало возможным обеспечение таких ключевых невоенных аспектов безопасности, как  здравоохранение и полноценное питание.

Работы по генетической реконструкции, или генной инженерии, начались не более 30 лет тому назад,  однако события разворачиваются настолько стремительно, что даже профессионалы,   думая о возможностях биотехнологии, не могут точно представить даже сравнительно близкие её перспективы. Уже сегодня биотехнология  вносит  вклад в улучшение здравоохранения, увеличение производства продуктов питания, восстановление лесов, повышение производительности в промышленности, обеззараживание воды и очистку опасных отходов, а  в ближайшие десятилетия она займет лидирующее положение и, возможно, определит лицо цивилизации XXI века

Биотехнологическим способом производят генно-инженерные белки (интерфероны, инсулин, вакцины против гепатита и т. п.), ферменты для фармацевтической промышленности, диагностических средств для клинических исследований (тест-системы на наркотики, лекарства, гормоны и т. п.), витамины, биоразлагаемые пластмассы, антибиотики, биосовместимые материалы. Ферментные препараты находят широкое применение в производстве пива, спирта, стиральных порошков, в текстильной и кожевенной промышленности. Особая роль отводится сельскохозяйственной биотехнологии, а это - создание и культивация трансгенных растений, микробиологический синтез средств защиты растений, производство кормов и ферментов для кормопроизводства. Для России особенно актуальны такие направления, как ресурсная биотехнология - использование биосистем для разработки полезных ископаемых и биотехнологическая (с использованием бактериальных штаммов) переработка промышленных и бытовых отходов, очистка сточных вод, обеззараживание воздуха. (Белоконева О., 2001)

3.1. Здравоохранение.

Основным прикладным итогом разработок явилось создание генетических технологий для медицины, широко проникших в диагностику, лечение и профилактику  болезней. На их основе принципиально изменились подходы к расшифровке патогенеза многих болезней, и создалась основа для нового направления, названного молекулярной медициной. Сейчас уже вошли в клиническую медицину такие понятия, как доклиническая (предсказывающая) диагностика, преконцепционная профилактика, генодиагностика и генотерапия.  Можно сформулировать ближайшие цели и задачи дальнейшего развития генетики человека,  наиболее важные с общебиологической и медицинской точек зрения. Среди таких задач на первое место можно поставить функциональную геномику. Без знания функциональных (системных) связей между элементарными единицами генома или их первичными продуктами невозможно понять онтогенез, функционирование клетки, ткани, органа (выделение секрета, морфогенез, инволюция, злокачественное перерождение, старение и т.д.). Большие задачи стоят перед сравнительной  геномикой, разработка которой позволит понять эволюцию человека и популяционные закономерности распространения  наследственных болезней. В анализе генетического полиморфизма необходим переход от структурного (ДНК-ового) подхода к биохимическому. Детализация биохимического полиморфизма и установление на этом уровне «генотип-фенотип» корреляций обеспечит направленную фармакотерапию через фармакогенетику. (Бочков Н.П., 2001).

Первыми продуктами новейшей биотехнологии, предназначенными для практического применения вне лабораторий, были белки для применения в медицине. При оценке таких лекарств   преобладал прагматический подход – учитывалось соотношение риска и потенциальной пользы для пациента, которое часто оказывалось благоприятным для  новых продуктов. Эти лекарства и средства диагностики помогают бороться с различными болезнями, сохраняя жизнь и здоровья многим больным. Идет интенсивный поиск и испытание новых препаратов, в том числе и от таких опаснейших болезней, как сердечно-сосудистые заболевания, различные формы рака,  туберкулез, СПИД и другие инфекции.

Использование методов генной инженерии особенно велико в диагностике заболеваний людей и поиске путей успешного их лечения. В качестве примера можно привести получение биотехнологическими методами искусственного гормона роста человека. Нарушение его выработки в организме приводит к появлению карликов, лилипутов. Сейчас эта проблема решается введением в организм искусственного гормона роста.

Формируется генная терапия — исправление наследственных дефектов клеток организма человека путем введения в нее нормального генетического материала. Генотерапия исключительно перспективна, уже сейчас медицине известно до 4 тыс. наследственных болезней.

3.1.1. Генная терапия.

Быстрому развитию генной терапии, несомненно, способствовали результаты, полученные в ходе выполнения  международного проекта «Геном человека», который был начат в 1988 г. Это один из самых трудоемких и дорогостоящих проектов в истории науки. Если в 1990 г. на него было потрачено около 60 миллионов долларов в целом, то в 1998 г. одно только правительство США израсходовало 253 миллиона долларов, а частные компании – и того больше. В проекте задействованы несколько тысяч ученых из более чем 20 стран. С 1989 года в нем участвует и Россия, где по проекту работает около 100 групп.

Основная цель первого этапа проекта – выяснить последовательность нуклеотидов во всех молекулах ДНК человека и установить локализацию, т.е. полностью картировать все гены человека. Ожидается, что на следующем этапе исследователи определят все функции генов и разработают возможности использования полученных данных, которые будут использованы в генно-терапевтических работах для лечения и предупреждения наследственных болезней.

Генную терапию на современном этапе можно определить как лечение наследственных, мультифакториальных и ненаследственных (инфекционных) заболеваний путем введения генов в клетки пациентов с целью направленного изменения генных дефектов или придания клеткам новых функций. Первые клинические испытания методов генной терапии были предприняты 22 мая 1989 года с целью генетического маркирования опухоль-инфильтрующих лимфоцитов в случае прогрессирующей меланомы. Первым моногенным наследственным заболеванием, в отношении которого были применены методы генной терапии, оказался наследственный иммуннодефицит, обусловленный мутацией в гене аденозиндезаминазы (ADA). 14 сентября 1990 года в Бетесде (США) четырехлетней девочке, страдающей этим достаточно редким заболеванием (1 : 100 000), были пересажены ее собственные лимфоциты, предварительно трансформированные вне организма (ex vivo) геном ADA (ген ADA + ген neo + ретровирусный вектор).

Лечебный эффект наблюдался в течение нескольких месяцев, после чего процедура была повторена с интервалом 3-5 месяцев (Culver R.W., 1994). За три года терапии в общей сложности проведены 23 внутривенные трансфузии ADA-трансформированных Т-лимфоцитов без видимых неблагоприятных эффектов. В результате лечения состояние пациентки настолько улучшилось, что она смогла вести нормальный образ жизни и не бояться случайных инфекций. Столь же успешным оказалось и лечение второй пациентки с этим заболеванием. В настоящее время клинические испытания генной терапии этого заболевания проводятся в Италии, Франции, Великобритании и Японии.

В 1997 году число допущенных к клиническим испытаниям протоколов уже составляло 175, более 2000 пациентов приняли участие в их реализации. в 1999 году - около 400 клинических исследований, в которых приняли участие немногим более 3 тыс. человек. Большинство таких проектов (около 80%) касаются лечения онкологических заболеваний, а также ВИЧ-инфекции (СПИДа). ( БАРАНОВ В.С. , 1999).

Большая часть генно-терапевтических работ находится пока на I или совмещенном I/II  этапе клинических испытаний. (Зеленин А.В.,2000).

Решающим условием успешной генотерапии является обеспечение эффективной доставки, то есть трансфекции (в широком смысле) или трансдукции (при использовании вирусных векторов) чужеродного гена в клетки-мишени, обеспечение длительного функционирования его в этих клетках и создание условий для полноценной работы гена (его экспрессии). Трансфекция может проводиться с использованием чистой ("голой" - naked) ДНК, легированной (встроенной) в соответствующую плазмиду, или комплексированной ДНК (плазмидная ДНК, соединенная с солями, белками (трансферрин), органическими полимерами (DEAE-декстран, полилизин, липосомами или частицами золота), или ДНК в составе вирусных частиц, предварительно лишенных способности к репликации.  

При генной терапии чаще всего используют метод внесения терапевтического гена. Разрабатывают также методы коррекции дефектных генов (при мутациях, изменяющих небольшой участок ДНК), замены дефектного гена нормальным, методы усиления экспрессии нормального гена, восстановления экспрессии блокированного гена или методы блокады экспрессии болезнетворного гена.

Для введения терапевтического гена в клетки пациента используют специальные вектора. При этом одной из самых сложных проблем является разработка подходов, обеспечивающих специфическую, эффективную и безопасную доставку генетического материала  в соответствующие клетки-мишени пациента. Проблема доставки гена значительно усложняется в тех случаях, когда необходимо перенести большой ген (вектора имеют ограниченную емкость), особенно в клеточное ядро. Правильное внесение гена обеспечивает его функционирование в течение всей жизни человека и полное излечение пациента от соответствующего заболевания.

В качестве векторов могут быть использованы ослабленные и модифицированные вирусы (ретровирусы, аденовирусы, адено-ассоциированные вирусы, вирус герпеса и др.) или синтезированные векторы, способных переносить гены реципиенту. Для клинического применения векторы должны обладать определенными качествами. Однако универсального вектора не существует. Любой вектор имеет свои преимущества и недостатки. Одни векторы легко проникают в делящиеся клетки, но не способны инфицировать клетки, находящиеся в состоянии покоя (ретровирусы); другие — могут вызывать иммунный ответ на вирусные белки, тем самым приводя к быстрой элиминации (гибели) внесенного генетического материала из организма (аденовирусы); третьи — способны проникать в неделящиеся клетки, но могут представлять потенциальную опасность для человека (лентивирусы, например, ВИЧ); четвертые — непатогенны, могут инфицировать неделящиеся клетки и обеспечивать достаточно длительную экспрессию внесенных генов, но они не могут переносить большие участки ДНК и их трудно получить в большом количестве (адено-ассоциированные вирусы); пятые — неиммуногенны, могут доставлять большое количество генетического материала в организм человека, но значительно меньшее — внутрь клеточного ядра, к тому же относительно быстро разрушаются в организме или перенесенный ген экспрессируется кратковременно (липосомы).

Выбор вектора и метода его доставки определяется конкретной целью генной терапии,  поскольку от характера заболевания зависит, в клетки каких тканей необходимо ввести гены, как долго и в каком количестве они должны экспрессироваться и др. Использование векторов в клинических испытаниях демонстрируют таблицы:

(Зеленин А.В.,2000)

В качестве клеток-мишеней использовали лимфоциты, клетки костного мозга, солидных опухолей, печени, легких, сердца, скелетных мышц и др. В последующих клинических исследованиях стали применять различные подходы in vivo, используя для переноса генетического материала в организм реципиента все возможные пути введения (всего в клинических исследованиях использовано 18 разных путей введения).

Прямая инъекция генетического материала – самый простой метод доставки трансгена в клетки in vivo, при котором ДНК вводится непосредственно в ткань путем инъекции. Область использования данного метода ограничена такими тканями, как кожа, тимус и поперечно-полосатые мышцы, некоторыми так называемыми солидными опухолями. Достаточно продолжительная  (до года) экспрессия трансгена наблюдается преимущественно в мышечной ткани. Эффективность такой трансфекции обычно низкая (менее 1%), но вполне достаточная, например, для генетической иммунизации.

Баллистическая трансфекция основана на обстреле органов и тканей микрочастицами тяяжелых металлов (золото, вольфрам), покрытых плазмидной ДНК. Микрочастицы проходят через клеточные слои и переносят генетическую конструкцию непосредственно в ядра клеток. Глубина проникновения, как правило, невелика – до 1мм, поэтому метод используется преимущественно для трансфекции клеток кожи и подлежащего хряща. Однако при особых условиях обстрела микрочастицы могут проникать в ткань на глубину до 4-5 мм и переносить ген в волокна поперечно-полосатых мышц.

Введение генетического материала внутрь кровеносных сосудов, питающих трансфицируемый орган применяется в первую очередь для лечения болезней печени, почек и мочевыводящих путей. Аэрозольное введение генетического материала в дыхательные пути используется при лечении заболеваний легких. (А.В.Зеленин, 2000).

Таким образом, стандартная схема генокоррекции наследственного дефекта включает серию последовательных этапов. Она начинается созданием полноценно работающей (экспрессирующейся) генетической конструкции, содержащей смысловую (кодирующую белок) и регуляторную части гена. На следующем этапе решается проблема вектора, обеспечивающего эффективную, а по возможности и адресную доставку гена в клетки-мишени. Затем проводится трансфекция (перенос полученной конструкции) в клетки-мишени, оценивается эффективность трансфекции, степень коррегируемости первичного биохимического дефекта в условиях клеточных культур (in vitro) и, что особенно важно, in vivo на животных - биологических моделях. Только после этого можно приступать к программе клинических испытаний. С точки зрения генной терапии, самыми простыми болезнями являются моногенные болезни, те, которые требуют работы с одним геном, например, гемофилия, мышечная дистрофия Дюшенна, серповидно-клеточная анемия. Имеются данные о разработке экспериментальных подходов и проведении предклинических и клинических испытаний методов генной терапии почти 30 моногенных заболеваний человека. Однако в первых клинических исследованиях не удалось достичь продолжительного терапевтического эффекта (за исключением применения генной терапии у больных с наследственным дефицитом фермента аденозиндезаминазы).

В ходе клинических исследований часто возникали определенные проблемы: векторы не всегда достигали нужных клеток, перенос генов был неэффективен или их экспрессия недостаточно продолжительна для достижения терапевтического эффекта, часто развивался клеточный или гуморальный иммунный ответ на вирусные или чужеродные белки, что требовало введения повторных доз генетического материала, и др. Выявленные недостатки и возникшие проблемы вызвали необходимость проведения фундаментальных, более целенаправленных клинических исследований. В результате моногенным заболеваниям посвящено лишь около 10% общего числа протоколов генной терапии.

Более сложными являются исследования в направлении ряда приобретенных заболеваний, развитие которых обусловлено комплексным взаимодействием генов и воздействием факторов окружающей среды— диабета, остеопороза, ревматоидного артрита, рака и даже СПИДа. Результаты первых клинических испытаний этих подходов оказались в высшей степени обнадеживающими, в особенности при лечении нейродегенеративных и онкологических заболеваний нервной системы. Значительная часть клинических исследований посвящена лечению больных со злокачественными новообразованиями (около 64% от числа всех исследований), с наследственными моногенными болезнями (13%) и инфекционными заболеваниями (8%), в частности СПИДо

м.

В настоящее время наибольшее распространение получила генная терапия опухолевых заболеваний, по-видимому, из-за огромного множества раковых заболеваний в мире. С другой стороны в отношении тяжелых, часто безнадежных раковых больных утрачивают своё значение такие соображения, как отдаленный риск генетических повреждений

Специалисты полагают, что перспективная технология генной терапии СПИДа, например, позволит значительно сократить расходы на широко используемое в настоящее время противовирусное лечение, которое далеко не всегда эффективно и нередко сопровождается серьезными осложнениями.

Разрабатываемые методы генной терапии направлены на устранение повторных инъекций лекарственных препаратов, что является существенным преимуществом для пациента, в том числе экономического характера.

Сейчас разрабатывается метод генной терапии, при которой вектор будет содержать ген, кодирующий продукцию какого-либо белка, а также молекулярную структуру, которая способна регулировать экспрессию гена в зависимости от приема внутрь специального лекарственного средства.

В кардиологии разрабатывают методы использования аденовирусных векторов для переноса генов, способных вызывать гиперплазию миоцитов в клетки миокарда пациентов, перенесших инфаркт. Однако повреждение клеток в результате прямого введения генетического материала в миокард, а также индукция клеточного иммунного ответа на антигены аденовируса пока препятствуют внедрению этих методов в клиническую практику.

Для лечения ишемической болезни сердца перспективен метод генной терапии, направленный на стимуляцию образования новых кровеносных сосудов (ангиогенез). На стадии эмбрионального развития в процессах ангиогенеза может участвовать множество факторов роста. Однако у взрослого человека ангиогенные факторы в основном продуцируются при заживлении ран, а также при некоторых патологических процессах (росте злокачественных опухолей или при диабетической ретинопатии). При разработке методов ангиогенной генной терапии изучают факторы роста, которые можно использовать для активации ангиогенеза. Для лечения больных с солидными злокачественными опухолями, наоборот, разрабатывают методы подавления ангиогенеза посредством ингибиции выработки эмбрионального фактора роста, стимулирующего ангиогенез.  

Разработана систему, несущую ген, который кодирует продукцию одного из факторов системы свертывания крови. Введение такого вектора внутримышечно больным гемофилией предупреждает возникновение кровотечений. Результаты первых клинических исследований свидетельствуют, что после такого лечения пациенты с гемофилией более года не испытывают необходимости в инъекциях фактора. (Kaufman R.J. Advances toward gene therapy for hemophilia at the millennium//Hum.Gene Ther.1999.V.10.P.2091-2107). В настоящее время на проведение курсов заместительной терапии для одного больного гемофилией А или в США ежегодно затрачивают 100 тыс. долларов. Если новый метод лечения позволит пациентам обходиться без инъекций в течение 5-10 лет, то экономическая выгода от проведения генной терапии несомненна. (Зеленин А.В., 200; БАРАНОВ В.С.,1999).

Единственным и непременным ограничением, сохраняющим свою силу  в современных условиях, при применении генной терапии для лечения многих заболеваний является то, что все генотерапевтические мероприятия должны быть направлены только на конкретного больного и касаться исключительно его самого. Принципиально, наследственные болезни можно было бы вылечить раз и навсегда, воздействуя на половые клетки или вводя здоровые гены в клетки зародыша, так, чтобы они передавались по наследству. Методы генной терапии позволяют лечить различные генетические патологии в период внутриутробного развития плода. Введенный ген, попадая во множество интенсивно делящихся клеток, предотвращает развитие заболевания. Однако современный уровень знаний не позволяет проводить коррекцию генных дефектов на уровне половых клеток и клеток ранних доимплантационных зародышей человека в связи с реальной опасностью засорения генофонда нежелательными искусственными генными конструкциями или внесением мутаций с непредсказуемыми последствиями для будущего человечества. Вместе с тем в научной литературе все чаще и настойчивее раздаются призывы к возобновлению дискуссии о целесообразности генокоррекции зародышевых и половых клеток человека.

Поскольку использование генной терапии служит темой многих религиозных, этических и медицинских споров, Совет Европы еще в 1996 году подписал конвенцию о защите прав и достоинства человека в связи с приложениями биологии и медицины. В одном из четырех пунктов этой конвенции, который касается интервенции в геном человека, подчеркивается, что всякое изменение генома может производиться только на соматических клетках. Кроме того, "Конвенция о правах человека и биомедицине" содержит запрет на селекции по половому признаку. В России для регламентации  вопросов этики  генной инженерии и геномики вообще в 1998 году принят закон «О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности».

Возможности исправления генетических дефектов, радикального избавления от любых болезней, которые открывает эта область науки, имеют колоссальное значение для медицины, а следовательно, для фармацевтических и биотехнологических компаний. В настоящий момент усилия биотехнологических компаний направлены на составление тестов для выявления поврежденных генов у людей с определенными заболеваниями или у тех, для кого велик риск развития этих заболеваний. Однако в самое ближайшее время основное внимание в коммерческой сфере сместится с диагностики в сторону создания методов генной терапии. Препараты будущего не станут разрабатываться обычным методом проб и ошибок. Знания о последовательностях и функциях генов и белков позволят создавать лекарства, действие которых будет нацелено на определенные области организма. Следовательно, у них будет гораздо меньше побочных эффектов, чем у современных медикаментов.

Многими фармацевтическими компаниями для производства лекарственных препаратов используется  уже сегодня технология рекомбинантной ДНК. На фармацевтическом рынке к таким препаратам относятся, например, рекомбинантные аналоги человеческого инсулина и соматотропина (гормон роста) компаний Eli Lilly, Novo Nordisk, Hoechst, Berlin-Chemie, Pharmacia, эритропоэтин компании Janssen-Cilag. Все подобные современные высококачественные препараты, однако, имеют одно существенное неудобство для больных. Они предназначены для систематического введения пациентам путем иъекций. При генной терапии (и такие методы разрабатываются) пациенту можно ввести ген, который отвечает за дефицитный для организма белок, например инсулин, и необходимость повторных инъекций лекарства исчезает.

В заключение следует отметить, что за короткий период существования генной терапии выполнен огромный объем экспериментальных работ, а также проведены первые клинические исследования, что значительно укрепило её научную базу. Сегодня многие специалисты считают, что вопрос не в том, будут ли достигнуты значительные клинические успехи в результате проведения генной терапии, а в том, когда это произойдет.  (C.Купцова. 2001).

За рубежом генная терапия и генодиагностика развиваются интенсивно и по уровню финансирования занимают третье место после исследований в области рака и СПИДа. К сожалению, из всех проектов по генной терапии, утвержденных Американским и Европейским комитетами по генной терапии, нет ни одного проекта из России или стран СНГ. Тем не менее, научные работы в этой области ведутся и в нашей стране. В России в настоящее время имеется ограниченное число лабораторий и центров, занимающихся технологиями генной терапии. Для исправления этого положения в рамках подпрограммы "Национальные приоритеты в медицине и здравоохранении" в 1996 году было создано новое направление "Генотерапия". Работы по генной терапии проводятся в Институте акушерства и гинекологии имени Д. О. Отта РАМН, в Институте молекулярной биологии имени В. А. Энгельгардта РАН, Институте молекулярной генетики РАН, Институте биологической и медицинской химии РАМН, Научном центре медицинской генетики РАМН, в институтах Новосибирска. Хотя безусловно надо признать, что вклад отечественной науки в общее развитие этого направления биомедицины исчезающе мал.

Таким образом, генетическая революция, апофеозом которой явилась генотерапия, не только предлагает реальные пути лечения тяжелых наследственных и ненаследственных недугов, но и в своем стремительном развитии ставит перед обществом новые проблемы, решение которых настоятельно необходимо уже в ближайшем будущем.

3.1.2.Клеточная терапия.

Близок к генной терапии ex vivo  подход, основанный на введение в организм больного клеток здорового человека или животного, содержащих нормально функционирующий ген, отсутствующий или поврежденный у пациента. Однако здесь речь идет, скорее, не о генной, а о клеточной терапии, или трансплантологии.

Программа "Геном человека" показала, что человек отличается от обезьян и других млекопитающих генами эмбриогенеза, которые отвечают за раннее развитие зародыша из эмбриональной стволовой клетки. В отличие от всех живых существ, передняя доля мозга человека уже на ранних стадиях перестает контролироваться генами, определяющими количество клеток в том или ином органе. Формирующиеся в процессе развития мозга новые нейроны мигрируют, создавая новые клеточные образования.

Благодаря новым генам мозг зародыша человека и других млекопитающих приобрел и новый орган - нервный гребень. Стволовые клетки нервного гребня (СКНГ) являются самообновляющимися мультипотентными предшественниками, они могут генерировать один или более классов нейронов, глию и миофибробласты in vitro. Из мигрирующих клеток гребня образуются вся костно-мышечная система лица, тимус, все элементы внутреннего уха, проводящая система сердца, периферическая нервная система, надпочечники.

Дочерняя клетка, вступившая на путь дифференцировки называется "transient amplifying cell". Такие клетки делятся более часто, чем стволовые, но обладают ограниченным пролиферативным потенциалом и рассматриваются как инициальная ступень на пути к терминальной дифференцировке. Они дифференцирутся в пост-митотические клетки и, наконец, в терминально диференцированные клетки, неспособные к делениям.

 
Впервые во внутриутробном развитии человека эмбриональные стволовые клетки появляются на 5-7-й день после оплодотворения. Они образуют комочек внутри бластоциста - шарика, состоящего из 140 клеток. На снимке показаны бластоцисты человека, полученные путем оплодотворения в пробирке. Скопление стволовых клеток хорошо видно у стенки бластоциста в левом нижнем углу фотографии
.( В. Репин, 2001г.).

Впервые животную стволовую эмбриональную клетку из зародыша мыши удалось выделить в 1981 году. На выделение  эмбриональной стволовой клетки из человеческого зародыша понадобилось еще 17 лет.  В 1999 году журнал "Science" признал выделение эмбриональных стволовых клеток человека третьим по важности событием в биологии ХХ века. Эмбриональная стволовая клетка оказалась прекрасной моделью для понимания того, как 5000 генов эмбриогенеза тиражируют генетическую информацию, чтобы из одной клетки вырос человеческий организм, состоящий из 1014 клеток.

 Схема получения "запчастей" из эмбриональных стволовых клеток. После оплодотворе ния яйцеклетка начинает делиться и дает сначала 2, потом 4, а затем и 140 клеток, образующих шарик-бластоцист. Его наружную оболочку разрушают вручную (микромани пулятором) или ферментами, получая стволовые клетки. Содержа в культуре, их можно размножать и вызывать превращение в специализированные клетки организма - нервные, мышечные, печеночные, кожные и т. д., которые затем пересаживают больному взамен таких же отмерших или заболевших его собственных клеток. ( В. Репин., 2001г.)

Эмбриональные стволовые клетки могут принять любую программу и превратиться в один из сотен возможных типов зародышевых клеток. Удивительная способность эмбриональной стволовой клетки стать любой клеткой организма продиктована наличием в ней избытка РНК всех генов, отвечающих за рост зародыша на ранней стадии развития эмбриона. Это означает, что основной функцией  стволовой клетки является перенос мРНК в следующее клеточное поколение.

Изучение путей превращения эмбриональной стволовой клетки особенно важно для медицины, т.к., зная их, можно вырастить из клеток-предшественников огромный массив ткани и, в принципе, любой человеческий орган. При пересадке эмбриональных стволовых клеток в какой-либо орган из них всегда образуются только клетки этого органа, что позволяет использовать эмбриональные стволовые клетки для восстановления поврежденных органов и тканей, лечения множества тяжелых заболеваний.

Клеточная терапия уже миновала стадию научного эксперимента и вошла в практику во многих странах. Особенно перспективна эмбриональная клеточная терапия для лечения таких тяжких недугов, как атеросклероз, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, болезни суставов. Список заболеваний велик и включает в себя и те, которые практически не поддаются лечению с помощью медикаментов.

Трансплантация органов и тканей для многих людей - единственный шанс выжить. Но даже в США эти операции делают менее чем одному из четырех пациентов, нуждающихся в них. Остальные умирают из-за отсутствия совместимой донорской ткани. Количество клеточных трансплантаций в 12 развитых странах Европы достигло 16 операций на миллион человек. В странах СНГ адекватную хирургическую помощь получают единицы нуждающихся в трансплантации.  Именно поэтому трансплантация эмбриональных клеток человека рассматривается в качестве альтернативы пересадки целого органа.

В настоящее время в США насчитывается 1045 банков клеток и тканей человека, объединившихся в 1976 году в Американскую ассоциацию тканевых и клеточных банков. В Англии исследования с фетальными тканями человека официально ведутся с 1957 года под эгидой Медицинского исследовательского банка тканей. Во всех крупных городах Швеции, Германии, Канады созданы банки фетальных тканей и стволовых клеток.

(В. Репин, 2001; И.А.  Кривцова, 2001; http://www.ixs.nm.ru/clo5.htm; http://nauka.hotmail.ru/medicine/cells.html).

Трансплантация гемопоэтических эмбриональных клеток - это мощный метод лечения, имеющий многочисленные аспекты приложения: в онкологии, хирургии, гематологии, клинической иммунологии, эндокринологии, кардиологии, терапии, психиатрии, акушерстве, неврологии и нейрохирургии. С его помощью можно лечить сотни различных заболеваний.

Только в гематологии с помощью стволовых клеток можно лечить анемии, лейкемии, лейкозы и прочие  гематологические болезни. Из стволовых клеток человека, выделенных из зародыша возрастом 5 дней, удалось получить красные и белые кровяные тельца, а также тромбоциты. Полученная таким образом кровь способна стать идеальной для переливания, поскольку она заведомо "чиста" от вирусов и бактерий. Кроме того, на основе этой технологии можно создать кровь, по своим характеристикам наиболее подходящую пациенту. Более того, с помощью стволовых клеток можно создать практически бесконечные источники крови и ее компонентов и забыть о проблемах с донорской кровью. (Nature, 2001).

Использование мощного иммуномодулирующего воздействия клеточной терапии в предоперационный период  позволяет провести оперативное вмешательство, избежав ранних и поздних осложнений, добиться более полной хирургической реабилитации.

Ученые подошли очень близко к созданию метода лечения болезни Паркинсона с помощью стволовых клеток, отобранных у эмбрионов. (Nature Medicine, 2001).

Несмотря на то, что исследования в области эмбриональных клеток сулят ученым грандиозный прорыв во всех отраслях биологии и медицины, в США и Германии они сейчас "заморожены", но продолжают проводиться в Англии, Японии, Австралии и многих других развитых странах. Основная причина запрещения научных исследований – этическая, т.к. основной источник эмбриональных клеток - материал, остающийся от искусственного оплодотворения, и фетальная ткань от медицинских абортов. Католическая церковь, религиозные общины, различные общественные организации, которые борются за запрещение абортов, оказывают колоссальное давление на правительства и президентов, призывая вместе с абортами запретить и исследование эмбриональных стволовых клеток, и лечение с их применением.

Тем не менее правительство Швейцарии разрешило ученым проводить изучение стволовых клеток при условии, что эти исследования будут находиться под жестким правительственным контролем и не будут проводиться в коммерческих целях. Ученые отныне смогут импортировать линии стволовых клеток из Америки, а также использовать европейские линии. Главной целью поправок к предыдущему законодательству является сохранение швейцарских приоритетов в этой области исследований. Основными ограничениями исследований являются использование стволовых клеток, полученных бесплатно и легальным путем из стран, где они были получены для целей искусственного оплодотворения с разрешения доноров.

9 августа 2001 года президент США одобрил выделение федеральных средств (до 200 млн. дол.) на ограниченные исследования стволовых клеток, выделяемых из человеческих зародышей. Медицинские исследования будут проводиться только с линиями стволовых клеток из уже разрушенных эмбрионов (гл. образом материал после выкидышей и абортов).

В последние годы возникло новое направление в медицине - изучение так называемых стволовых стромальных клеток, находящихся в костном мозге. Они обеспечивают восстановление поврежденных участков органов и тканей, залечивают любую рану, превращаясь на месте повреждения в необходимые организму клетки: костные, гладкомышечные, печеночные, сердечной мышцы или даже нервные.

В костном мозге  новорожденного человека на 10 тысяч стволовых кроветворных клеток приходится одна стромальная клетка. У подростков стромальных клеток уже в 10 раз меньше. К 50-ти годам на полмиллиона стволовых - одна стромальная клетка, а в 70 лет - всего лишь одна стромальная клетка на миллион стволовых. Донорские стромальные клетки удобнее всего получать прямо при рождении из пуповины и плаценты, где они тоже содержатся в достаточном количестве. Можно ожидать, что промышленными источниками стромальных клеток в скором будущем станут пуповины, плаценты и жировая ткань, т.к. показано, что стромальные клетки можно получать из клеток жировой ткани (адипоцитов).

Состав стволовых клеток - предшественников всех клеток организма.

Большая часть стволовых клеток взрослого организма находится в костном мозге. Как известно, костный мозг, прежде всего, - плацдарм кроветворения. Он состоит из двух видов стволовых клеток: тех, из которых получается все известное многообразие клеток крови (так называемые гемопоэтические стволовые клетки), и стромальных стволовых клеток. Помимо костного мозга небольшое количество стволовых клеток (так называемые стволовые тканевые клетки) имеется непосредственно в тканях: мышечной (мио-бласты), костной (остеобласты) и других.

В кроветворной системе стволовых клеток много, они просты по структуре, хорошо изучены, постоянно обновляются, и пути их превращений в клетки крови давно известны.

По сравнению с гемопоэтическими   стромальных клеток костного мозга совсем немного, и они представляют собой более сложные долгоживущие системы, которые обновляются достаточно редко. Пути превращения стромальных клеток только начинают изучать. Как показали исследования, стромальные клетки, так же как и предшественники клеток крови, постоянно циркулируют в кровотоке млекопитающих

Эксперимент в пробирке с человеческими стволовыми клетками, взятыми из костного мозга, продемонстрировал возможность превращения их в клетки кровеносных сосудов. Более того, при инъекции этих клеток в организм крыс, переживших инфаркт, происходила их миграция к месту повреждения ткани сердца и начиналось образование новых кровеносных сосудов. В другом исследовании удалось продемонстрировать, как из стволовых клеток костного мозга мышей образовались клетки сердечной мышцы. Ученые надеются, что стволовые клетки из костного мозга можно будет применять для устранения повреждений после инфаркта. Кроме того, использование собственных стволовых клеток пациентов позволит снять вопрос об использовании для этой цели эмбрионов.

В терапевтическом применении стромальных клеток сегодня, без сомнения, лидирует ортопедия. Дело в том, что в руках у медиков имеются уникальные вещества: особые белки, так называемые bone morphogenic proteins (BMP), вызывающие перерождение стромальных клеток в клетки костной ткани (остеобласты). На выделение и изучение свойств BMP у исследователей ушло почти четверть века. Результаты клинических испытаний впечатляют. (В.Смирнов,2001).

В отличие от эмбриональных стромальные стволовые клетки - проверенный природой собственный восстановительный резерв организма. Риск иммунного отторжения собственных стромальных клеток отсутствует, да и возможность их злокачественного перерождения минимальна. Применение стромальных клеток безупречно и с морально-этической точки зрения. Вот почему стромальные клетки должны стать основой восстановительной медицины будущего столетия.

Ученые настаивают на том, что они нашли замену клонированию, и нет необходимости давать "зеленый свет" не до конца пока понятому и поэтому опасному клонированию.

3.1.3. Генопрофилактика.

С появлением методов генетической инженерии, открывших  реальную возможность встройки в геномы вирусов чужеродных генов, направляющих синтез желаемых белков, стало возможным получение живых рекомбинантных вакцин. В 1980 году проведены первые генно-инженерные эксперименты на вирусе простого герпеса человека, в 1981 году – на аденовирусе человека, а в 1982 году – на вирусе осповакцины. Возникла идея конструирования гибридных вирусов, способных при заражении человека или животных синтезировать не только свои белки, но и протективные белки других патогенных вирусов, для которых нет эффективных вакцин. Такие гибридные вирусы получили название живых поливалентных вакцин.

Живые вакцины индуцируют не только антительный (гуморальный) иммунный ответ в инфицируемом организме, но и имеющий важное значение для защиты от вирусной инфекции T-клеточный иммунный ответ. Цитотоксические T-лимфоциты продуцируются только в ответ на антиген, синтезируемый эндогенно в клетках организма и не продуцируются при введении этого же антигена экзогенно, т.е. в составе убитой вакцины или в виде индивидуального белка. Поэтому разработка живых поливалентных противовирусных вакцин открывает новые, ранее не доступные возможности иммунопрофилактики различных инфекционных заболеваний. Вирусы, в геном которых встраивают чужеродные гены, называют векторными вирусами или просто векторами. Несомненно, что при создании живых поливалентных вакцин в качестве векторных наиболее целесообразно использовать вирусы, уже применяемые в качестве живых вакцин. Живые рекомбинантные вакцины были получены, помимо выше перечисленных, на основе вакцинного штамма вируса желтой лихорадки, вакцинного штамма африканской чумы свиней, вакцинного штамма вируса полиомиелита и некоторых других. Эти вакцины обещают быть намного более дешевыми, чем существующие инактивированные вакцины и тем самым могут заложить основы к долговременному и комплексному искоренению распространенных антропонозных заболеваний человека.

Технология ДНК-вакцин на основе введения в организм неразмножающихся молекул ДНК (плазмидных векторов), содержащих гены основных антигенов вирусов и способных после инъекции экспрессировать их в клетках организма человека с целью выработки эффективного и долговременного иммунного ответа –другой путь получения вакцин нового поколения. Начало этой технологии было положено работами Танга с соавторами в 1992 году. Ее перспективность была подтверждена последующими исследованиями (Feltquate D.M., 1998). Показано, что при разных способах введения (внутрикожно, внутримышечно, внутривенно) гибридная плазмида может проникать в клетки и достаточно долго сохраняться в организме. Целевой белок, кодируемый гибридной плазмидой, продуцируется в клетках, имитируя процесс биосинтеза соответствующего белка патогена. Это продемонстрировано уже для ряда патогенов, включая вирусы, бактерии и паразитов (Alarson J.B. et al., 1999; Dietrich G. et al., 1999; Huygen K., 1998; Inchauspe G., 1999; Wild T.F., 1999).

ДНК-вакцины также проявляют эффективность в лечении или предотвращении опухолей, аллергических и аутоиммунных заболеваний. В организме ДНК-вакцины индуцируют полноспектральный иммунный ответ, который включает цитолитические Т-клетки, Т-хелперные клетки и антитела. Иммунный ответ к ДНК-вакцинам может быть усилен генно-инженерным антигеном, чтобы способствовать его презентации к В- и Т-клеткам. Более того, иммунный ответ может быть модулирован генетическими адъювантами в форме векторов, экпрессирующих биологически активные детерминанты или более традиционные адъюванты, которые усиливают потребление ДНК в клетках. Легкость генетической манипуляции ДНК-вакцинами привлекает внимание их использования не только как вакцины, но и как исследовательский инструмент для иммунологов и микробиологов. ДНК-вакцины названы вакцинами третьего поколения. Доставка вакцины в ядра клеток может осуществлятся разными путями: "выстреливанием" безыгольным инжектором микробной ДНК в кожу и мышцу, с помощью жировых шариков-липосом, содержащих вакцину, которые будут активно поглощаться клетками. (Alarson J.B. et al., 1999; Kowalczyk D.W.).

 К настоящему времени создано около 60 таких вакцин, более 40 из них проходят испытания на животных (в том числе против вируса СПИД, гриппа, бешенства, лимфоцитарного хориоменингита, гепатитов В и С, простого герпеса, папилломы, а также возбудителей малярии, лейшманиоза, тубркулеза).

Вакцины на основе РНК-репликонов также способны эффективно экспрессировать в клетках человека чужеродные антигены, но неспособны не только размножаться в клетках, но и встраиваться в их геном, что делает их потенциально более безопасными. Впервые такая возможность была продемонстрирована на примере вируса леса Семлики (альфавирус). Репликон этого вируса способен экспрессировать in vivo гетерологичные белки. Иммунизация мышей векторами, кодирующими антигены вируса гриппа (гемагглютинин и нуклеопротеин), привела к иммунному ответу, который защищал от заражения инфекцией вируса гриппа (Berglund P. et al., 1999). Для экспрессии и доставки ряда гетерологичных генов (оболочечного и NS3 генов вируса гепатита С, гликопротеина G вируса везикулярного стоматита, хлорамфениколацетилтрансферазы, бета-галактозидазы) исследовался флавивирус Kunnjin. В клетках BHK 21 большинство рекомбинантных KUN репликонов успешно упаковывалась в секретируемые вирусоподобные частицы. Последние могут быть успешно использованы для разработки неинфекционных и нецитопатогенных вакцин, а также для генной терапии (Varnavski A.N. et al., 1999). Появилась уникальная возможность создания безопасной вакцины против высокопатогенного вируса Марбург, для которого до настоящего времени не существует никаких вакцин. В качестве РНК-репликона использовался вирус венесуэльского энцефаломиелита лошадей. Вакцинированные ВЭЛ-репликоном, экспрессирующим белки GP и NP вируса Марбург, обезьяны продемонстрировали защищенность от последующего заражения вирусом Марбург (Hevey M. et al., 1998; Pushko P.,et al., 1999).

Одной из главных проблем медицинской науки остается форма доставки иммуногена. В этом отношении привлекательными векторами для оральной доставки вакцин являются живые аттенуированные бактериальные носители, экпрессирующие гетерологичные антигены. Этот тип доставки обладает широким спектром действия, индуцируя как системный иммунный ответ, так и ответ слизистой. В то время, как оральная субъединичная вакцина обычно требует использования адьювантных белков, таких как холерный токсин, для того, чтобы вызвать эффективный иммунный ответ, живые реплицирующиеся вектора продуцируют свои собственные иммуномодулирующие факторы in situ (например, компоненты клеточной стенки), что также является преимуществом по сравнению с другими формами введения, такими как микроинкапсуляция. Более того, использование естественных путей введения может оказаться более выгодным, поскольку многие бактерии, подобно сальмонеллам, выходят из просвета кишечника через М-клетки пейеровых бляшек  В конечном счете бактерии попадают в лимфатические узлы и селезенку, таким образом позволяя доставлять вакцину к участкам иммунной системы.

Перспективным вектором является Salmonella spp., поскольку имеется обширная информация о генетике и физиологии многих штаммов. Уже имеется большой массив фактов, подтверждающих полезность сальмонелл в качестве носителей гетерологичных антигенов, способных индуцировать протективный иммунный ответ (Darji A. еt al., 1997). Безопасные аттенуированные штаммы-вакцины доступны и уже используются в качестве вакцин на людях и сельскохозяйственных животных.

Революционным направлением в современной вакцинологии является разработка вакцин на основе трансгенных растений, в геном которых был встроен соотвествующий фрагмент генома патогенного микроорганизма.

Многочисленные экспериментальные данные свидетельствуют о широкой перспективе в разработке и практическом использовании таких вакцин. Оральный способ иммунизации является самым безопасным и доступным. Ассортимент пищевых источников растительных вакцин не ограничен. Немаловажное значение имеет высокая экономичность растительных вакцин.

Первая такая вакцина была получена в 1992 году: трансгенное растение табака стало продуцировать "австралийский" антиген. Полученный из растений и частично очищенный антиген, введенный мышам, вызывает мощный иммунный ответ подобно вакцине против гепатита В.

В 1998 году с помощью картофеля, продуцирующего В-субъединицу холерного анатоксина, была получена выраженная защита у поедавших его мышей при заражении их холерой. Аналогичаня вакцина против кори была получена на табаке.

С 1998 года испытывается картофельная вакцина, продуцирующая антигены энтеропатогенной кишечной палочки, сейчас испытываются аналогичные вакцины к вирусу Ньюарк (возбудителю диареи) и гепатиту В с обнадеживающими результатами. На животных испытываются вакцины против бешенства, выращенные на помидорах.

С учетом необходимости использовать эти "вакцинные продукты" в сыром виде, ведутся исследования по выращиванию вакцин на растениях, которые не требуют приготовления, например, на бананах  (http://www.privivki.ru/immunitet/future.htm).

Одной из актуальных проблем современной вакцинологии является разработка комплексных вакцин, с помощью которых возможна иммунизация против нескольких инфекций. Вакцинировать против всех инфекций с помощью одной инъекции препарата - требование к идеальной вакцине.

Трудности создания многокомпонентных вакцин заключаются в:

  •  физико-химической несовместимости некоторых антигенов, стабилизаторов,  консервантов, адъювантов и пр.;
    •  недостаточной стабильности многокомпонентных комбинаций из антигенов;
    •  различной длительности приобретенного иммунитета к отдельным компонентам комплексной вакцине и сроков ревакцинаций.

В исследованиях на людях показана возможность создания активных комбинированных вакцин, состоящих из инактивированных и живых компонентов. Они могут быть сгруппированы в соответствии с совместимостью антигенов и вакцинных штаммов. Более вероятно, что в недалеком будущем в практической вакцинологии будут использоваться две основные многокомпонентные вакцины: одна живая, другая химическая (инактивированная

Для получения таких вакцин используются биодеградирующие микросферы, которые с одной стороны предохраняют антиген от вредного влияния окружающей среды, а с другой стороны распадаются и освобождают антиген в заданное время.

Микрокапсулы состоят из нетоксичных полимеров лактида или гликолида или их сополимеров. Микросферы могут быть разной величины, максимальный диаметр обычно не превышает 10 микрон. Вакцины можно вводить любым способом (парентерально, орально, интраназально и пр.).

В экспериментальных условиях испытано несколько десятков таких вакцин. С помощью микросфер можно проводить комплексную вакцинацию против нескольких инфекций одновременно: каждая капсула может содержать несколько антигенов, а для иммунизации можно брать смесь различных микрокапсул. Таким образом, микрокапсулирование позволяет значительно сократить количество инъекций при вакцинации.

Открываются новые перспективы стабильности вакцин и упрощения их транспортировки и хранения. Это становится возможным благодаря "леденцовой технологии".

Речь идет о способности сахара трегалозы сохранять живыми клетки при крайней стпени обезвоживания. Трегалоза, как и другие сахара, встречается в тканях многих организмов - от грибов, до млекопитающих. Ее особенно много в растениях пустынь. Трегалоза обладает способностью при охлаждении насыщенного раствора постепенно переходить в состояние "леденца", которое иммобилизует, защищает и сохраняет белковые молекулы. При контакте с водой леденец быстро тает, высвобождая белки.

Использование подобной технологии для сохранения вакцин позволит, прежде всего, сократить расходы на ее транспортировку и хранение, повысив термостабильность. Но с ее помощью можно создать и новые их формы, например, вакцинные иглы, которые, будучи введены в кожу, будут растворятся и высвобождать вакцину с определенной скоркостью. Возможно приготовление вакцины в виде быстрорастворимого порошка, содержащего вакцину, для ингаляции или для инъекции в кожу.

Чрезкожная иммунизация - это еще одно новшевство в производстве вакцин. Было показано, что кожные пластыри, пропитанные В-субъединицей холерного токсина, не вызывают токсического эффекта. В то же время, они активируют антиген-презентирующие клетки, находящиеся в изобилии в коже. При этом развивается мощный иммунный ответ - как антительный, так и клеточный.

Если в пластыре холерный токсин смешать с другим вакцинным антигеном, то иммунный ответ развивается и к нему. Такой путь испытавается для иммунизации против столбняка, бешенства, дифтерии, гриппа. (В.К.Таточенко, 2000;  Н.В.Медуницын,1999).

3.1.4. Генодиагностика.

Практическое применение молекулярной медицины  - молекулярная диагностика наследственных заболеваний на любой стадии развития организма, в том числе и до рождения (пренатальная диагностика), и определение генов предрасположенности к некоторым распространенным болезням, и геномная "дактилоскопия" - точная идентификация личности на основе анализа особенностей структуры его генома .

В геноме человека насчитывается 35-50 тысяч различных генов, изменения в некоторых из них приводят к нескольким тысячам наследственных болезней. Гены практически всех наиболее частых (около 320) и сравнительно редких (около 170) наследственных болезней уже известны. Методы их обнаружения достаточно просты и универсальны и поэтому широко применяются в медицине.

Выявление генов наследственных болезней на ранних сроках беременности (с десятой недели) позволяет предотвратить рождение больного ребенка. Впервые в нашей стране внутриутробный диагноз (гемофилия - несвертываемость крови) был поставлен в 1989 году в Санкт-Петербурге в Институте акушерства и гинекологии имени Д. О. Отта. Затем здесь же впервые в России пренатальная диагностика позволила выявить также такие тяжелейшие генные патологии, как муковисцидоз, миодистрофия Дюшенна, фенилкетонурия, синдром ломкой Х-хромосомы

Сейчас у нас в стране можно определить около 40 наиболее тяжелых наследственных болезней. Молекулярная диагностика генов наследственных болезней проводится в НИИ акушерства и гинекологии в Санкт-Петербурге, в Научном центре медицинской генетики и Институте неврологии РАМН в Москве, в Институте биохимии и генетики научного центра РАН в Уфе, в Институте медицинской генетики в Томске и в Медико-генетическом центре в Новосибирске.

Методы молекулярной диагностики позволяют выявить не только гены наследственных болезней, но и гены предрасположенности к тому или иному заболеванию. Среди болезней, вызванных наличием в геноме генов предрасположенности, различают заболевания "с поздним началом" и мультифакториальные болезни. Заболевания с "поздним началом" (например, рак молочной железы, хорея Гентингтона, болезнь Альцгеймера, семейный полипозный рак толстого кишечника, ряд нейродегенеративных заболеваний) генетически могут быть обнаружены уже при рождении ребенка, однако видимые симптомы развиваются в более позднем возрасте. Мультифакториальные болезни (например, диабет, гипертония, атеросклероз, некоторые онкологические заболевания) также определяются при рождении, но проявляются только при неблагоприятных внешних факторах.

Молекулярная геномика уже применяется в Европе и Соединенных Штатах для решения разнообразных задач медицины и медицинской генетики. Например, в Великобритании созданы инфомационные центры, и каждый, позвонивший туда, может получить консультацию по любым вопросам, касающимся своей наследственности и генетической предрасположенности к различным заболеваниям. Во Франции создана и используется на практике компьютерная экспертная система Сезам (SESAM - Systeme Expert Specialisee aux Analyses Medicales) для определения склонности человека к различным заболеваниям. Она включает собственно экспертную систему оценки риска возникновения заболевания, основанную на многочисленных лабораторных (иммунологических, биохимических, серологических и генетических) тестах (более 80), программу для обучения врачей основам молекулярной медицины, медицинское консультирование по результатам лабораторных тестов и популярный справочник для населения. Программа прекрасно зарекомендовала себя во Франции, и хочется верить, что российские медики в недалеком будущем тоже смогут ее использовать.В перспективе это означает рождение генетически здорового потомства, значительное удлинение средней продолжительности жизни, здоровую старость. (В.БАРАНОВ,2001).

В настоящее время создана научная и материально-техническая база для широкого внедрения в клиническую лабораторную диагностику новой генодиагностической технологии - количественного определения ДНК/РНК инфекционных агентов - ПЦР. В ближайшие годы данная технология будет применяться в гепатологии (вирусные гепатиты В и С), в клинике ВИЧ и ВИЧ-ассоциированных инфекций (в первую очередь герпетическая и цитомегаловирусная инфекции), в дерматовенерологии, фтизиатрии, гастроэнтерологии, пульмонологии.

Широкое внедрение в область практического здравоохранения полимеразной цепной реакции (ПЦР) обусловлено простотой ее выполнения, низкой себестоимостью и надежностью. Количественное определение ДНК инфекционных агентов в ходе лечения позволяет получать информацию о правильности или безрезультатности проводимой терапии, помогает предсказывать периоды обострения заболевания и принимать адекватные меры для скорейшего излечения больного без нанесения ущерба для его здоровья, связанного с неэффективной терапией.

На сегодня наиболее перспективным представляется  метод ПЦР в реальном времени (Real-Time PCR) (Higuchi R. 1993.).

Сущность метода заключается в исследовании накопления продуктов амплификации с помощью специального прибора без последующего электрофореза. Так как кинетика накопления продуктов амплификации связана с исходным количеством матрицы, это дает возможность точно оценить её количество (Heid C.A. 1996.).

Отличительными чертами данного метода, в отличие от классической ПЦР, является возможность количественного определения ДНК/РНК инфекционных агентов в исследуемом материале, отсутствие стадии электрофореза, менее строгие требования к организации ПЦР-лаборатории и автоматическая регистрация и интерпретация полученных результатов.

Отсутствие стадии электрофореза позволяет минимизировать риск контаминации продуктами ПЦР и таким образом резко уменьшить число ложноположительных результатов. Поскольку регистрация результатов проводится непосредственно в процессе ПЦР, весь анализ можно проводить в одной-двух комнатах лаборатории и нет необходимости в отдельном помещении для детекции продуктов реакции.

Данная методика в течение последних пяти лет успешно применяется в крупнейших диагностических и научно-исследовательских центрах развитых стран мира и в ближайшее время станет так же широко распространена, как и ПЦР в ее сегодняшнем формате, благодаря экономии производственных площадей, уменьшению количества персонала и востребованности количественного определения ДНК/РНК.

Использование математических методов анализа позволяет проводить автоматическую интерпретацию полученных результатов и снимает проблему субъективной оценки электрофореграмм. (Екимов А.Н., 2001).

Наиболее рационально и эффективно применение метода полимеразной цепной реакции для обнаружения микроорганизмов, трудно культивируемых в лабораторных условиях, внутриклеточных паразитов, персистирующих форм микроорганизмов, атипичных форм бактерий. Обнаружение микобактерий туберкулезного комплекса в клинических образцах является одним из основных диагностических подходов во фтизиатрии.

За последние годы в зарубежной печати появились работы, характеризующие ПЦР как метод, обладающий высокой чувствительностью, специфичностью и быстротой (в течение 4–5 часов) выявления микобактерий туберкулезного комплекса. Эти преимущества позволяют диагносцировать возбудителя на ранних стадиях заболевания и в различных биологических материалах [Kox L.F.F., 1994; Lassence A.,1992; Skarlatos S.I., 2001.)

Внедрение молекулярно-биологических методов уже сейчас позволяет выявлять резистентность к химиопрепаратам и проводить типирование микобактерий туберкулеза в достаточно короткие сроки. (Бочкарёв Е.Г.и др., 2000).

Таблица 1. Сравнительная чувствительность и продолжительность исполнения различных лабораторных методов выявления микобактерий туберкулезного комплекса

Метод

Чувствительность

Продолжительность исследования

Микроскопия с окрашиванием по Цилю-Нильсену

100.000 - 1.000.000 МБТ в 1 мл

1 – 2 часа

Люминесцентная микроскопия

10.000-100.000 МБТ в 1 мл

1- 2 часа

Культуральный посев

20-100 МБТ в 1 мл

1- 2 месяца

ПЦР

1-10 МБТ в 1 мл

5 часов

Метод ПЦР основан на ферментативной амплификации выбранных специфических участков генома бактерий рода Mycobacterium tuberculosis(M. bovis, M. africanum, M. Microti), их дальнейшей детекции и идентификации. Аналитическая чувствительность метода, определяемая при последовательных разведениях суспензии бактериальных клеток, очень высока и составляет от 1пг до 5фг микобактериальной ДНК, что эквивалентно выявлению 1-10 бактериальных клеток.

Возрастающее число мультирезистентных штаммов Mycobacterium tuberculosis представляет собой серьезную проблему для современного здравоохранения. Лечение пациентов, инфицированных мультирезистентными штаммами, требует применения более токсичных и дорогостоящих химиопрепаратов, длительной госпитализации и, тем не менее, часто остается неэффективным, обуславливая высокий удельный вес инвалидизации и смертности.

Основным в решении этой проблемы является своевременная детекция мультирезистентных штаммов на ранних стадиях заболевания, которая позволит контролировать дальнейшее распространение конкретного выявленного штамма и подобрать оптимальную схему химиотерапии. Тем не менее, определение спектра лекарственной резистентности классическими методами на селекционных средах занимает от 3-х недель до 3-х месяцев, что делает полученный результат ретроспективным.

Альтернативным и более перспективным вариантом решения этой проблемы является использование генотипических методов анализа, основанных на выявлении точечных мутаций или других генетических детерминант, обеспечивающих резистентность к антибиотикам. Этот подход стал возможным благодаря определенному успеху в исследовании молекулярных основ резистентности Mycobacterium tuberculosis к таким противотуберкулезным препаратам, как рифампицин [Telenti A.,1993.), изониазид (Sherman DR, 1996.), фторхинолоны (Takiff H. E, et al., 1994), стрептомицин (Heym B., 1994.) и канамицин (Suzuki Y., 1998.). Его отличительной чертой является небольшой срок выполнения анализа, составляющий 2-3 дня.

Рифампицин является одним из основных туберкулостатиков, что обуславливает высокий удельный вес резистентных к нему штаммов. Актуальность выявления резистентности к рифампицину обусловлена тем, что до 80 - 90% рифампицин-резистентных клинических штаммов Mycobacterium tuberculosis устойчивы и к изониазиду, что позволяет считать рифампицин-резистентные штаммы своеобразным косвенным "маркером" мультирезистентности  (Heym B.et.al., 1994).

Около 95% резистентных к рифампицину штаммов Mycobacterium tuberculosis содержат точечные мутации, делеции или вставки в гене rpoB, кодирующем b - субъединицу РНК-полимеразы. Современные методы генодиагностики резистентности к рифампицину основаны на детекции мутаций, большая часть которых компактно локализована в высоко консервативной области rpoB гена (Telenti A. Et.al., 1993).  

Следует отметить, что эффективность такого подхода для детекции резистентных штаммов во многом зависит от того, насколько полно исследованы и охарактеризованы ассоциированные с резистентностью мутации. Считается, что тип и частота встречаемости определенных мутаций в rpoB гене достаточно консервативны среди микобактериальных штаммов, распространенных в различных географических районах. В то же время, в ряде исследований была отмечена и определенная географическая вариабельность таких мутаций  (Rinder H.et.al. , 1997).   К сожалению, штаммы, выявляемые на территории Российской Федерации и стран СНГ, в этом отношении остаются пока малоисследованными.

В целом, с учетом изложенного, прямое секвенирование ПЦР фрагментов rpoB гена выглядит наиболее универсальным генотипическим методом детекции резистентности к рифампицину. Наибольшая информативность такого подхода позволяет максимально полно охарактеризовать весь спектр возможных мутаций и правильно оценить резистентность исследуемых штаммов, а в ряде случаев и их эпидемиологические особенности. Немаловажно, что при большей информативности по сравнению с другими методами себестоимость одного анализа путем прямого секвенирования ниже, чем при использовании набора INNO-LiPA Rif.TB и составляет $3. С технической точки зрения, анализы такого типа можно проводить в специально оборудованных лабораториях противотуберкулезных диспансеров республиканского, краевого и областного подчинения.

Как диагностический прием прямое секвенирование применимо и для выявления резистентности Mycobacterium tuberculosis к другим противотуберкулезным препаратам. Внедрение молекулярно-биологических методов диагностики, основанных на применении полимеразной цепной реакции, значительно повышает эффективность выявления микобактерий туберкулезного комплекса по сравнению с традиционными микробиологическими методами (бактериоскопия, люминесцентная микроскопия, посев). При туберкулезе органов дыхания преимущество ПЦР наиболее ощутимо при недеструктивных и ограниченных формах болезни. При внелегочных формах болезни, характеризующихся олигобациллярностью, более адекватной диагностике будут способствовать использование различных способов выделения ДНК, одновременное исследование различных по характеру биологических образцов от одного больного и применение туберкулино-провокационных проб.

Сочетание молекулярных методов типирования микобактерий туберкулеза с методами прямой детекции (секвенирование) резистентности к химиопрепаратам позволит в дальнейшем проводить не только    статистические мониторинговые эпидемиологические исследования, но и получать достоверные результаты в клинически значимом масштабе времени. (Бочкарёв Е.Г. и др., 2000). (Более подробно см. Skarlatos S.I.,Vellerti P.A., Morris M., Davies P. NEW VISTAS IN THERAPEUTICS: FROM DRUG DESIGN TO GENE THERAPY.
Annals of the New York Academy of Sciences.V.953,dec. 2001.)

Использование гибридизационных технологий открывает новые перспективы генодиагностики вирусных гепатитов В и С. Количественные методики оценки вируса, основанные на детекции продуктов ПЦР реакции путем гибридизации с внутреннем зондом, станут более простыми и общедоступными. Для детекции генетических изменений, встречающихся в популяции вирусов В и С (НВе негативные мутанты ВГВ и генотипы ВГС) возможно использование принципа обратной гибридизации с типоспецифичным зондом. Реализация этих возможностей позволит создать первые отечественные тест-системы для типирования вирусов В и С.(Ильина Е.Н. и др.2000).

Благодаря методу ПЦР, стало возможным выявлять не только ДНК вируса гепатита В, но и определять фрагменты генома вируса, в которых произошла мутация. Так, например, оказалось что НBe – негативный хронический гепатит В (при котором не выявляется HBe Ag) – это мутант вируса гепатита В, у которого мутация произошла в области кодирующей HBeAg (precore мутантный вариант), и инфекция этим вариантом вируса имеет свою клиническую картину. HBe негативный хронический гепатит В имеет больший циррозогенный потенциал и менее эффективно лечится. Открытие мутаций в зоне кодирующей HBsAg, показало, что современная вакцина не сможет предупредить инфекцию этим вариантом вируса (HBV “S” вариант). У небольшого процента больных хроническим гепатитом В вообще не выявляется HBsAg, что, возможно, тоже связано с мутационным процессом, и арбитражным методом диагностики в данном случае является выявление ДНК вируса гепатита В в сыворотке крови. Молекулярно-биологические методы изучения мутационного процесса позволили показать, что возможно как первичное заражение мутантным вариантом вируса гепатита В, так и инфицирование “диким” вариантом с последующей мутацией его в процессе длительной персистенции вируса в организме человека.

С момента внедрения этого метода в клиническую практику прошло не многим более 5 лет, а диагностические возможности этого метода продолжают расширяться и позволяют нам лучше понять патогенез заболевания и разрабатывать новые методы лечения.

РНК-ПЦР пока является единственным высокочувствительным методом диагностики острого гепатита С и обнаружения больных серонегативным хроническим гепатитом С. РНК-ПЦР дает возможность провести генотипирование ВГС и количественную оценку уровня виремии, что позволяет выбрать наиболее благоприятный момент для начала противовирусной терапии и прогнозировать ее исход. С помощью РНК-ПЦР можно обнаружить репликацию ВГС, установить этиологическую и патогенетическую роль ВГС в различных внепеченочных синдромах. Упрощение, стандартизация и, возможно, автоматизация этого метода позволят использовать его при исследовании донорской крови и трансплантируемых органов.

Метод ПЦР используется для постановки и/или подтверждения диагноза, контроля терапии в акушерско-гинекологической практике, неонатологии, педиатрии, урологии, венерологии, нефрологии, гепатологии, пульмонологии, офтальмологии, неврологии, фтизиатрии и др.

Открывается перспектива щирокого применения ПЦР для диагностики цитомегало- и герпес-вирусной инфекции, дифтерии, хеликобактериоза, хламидиоза, бруцеллеза, и других инфекций. При ВИЧ инфекции использование ПЦР диагностики позволяет выявлять инфекцию на ранних её этапах, до сероконверсии, что очень важно  при проверке переливаемой крови. Метод ПЦР перспективен при диагностике гепатита С, проверке крови доноров. Ранняя исчерпывающая полная диагностика создает предпосылки для оперативного проведения противоэпидемических и профилактических мероприятий.

В ближайшие годы основными средствами медицинской диагностики станут автоматизированные системы гибридизационного анализа, использующие биочипы и аффинные сорбенты. Создание соответствующей техники и аналитических процедур необходимого формата интенсивно ведется во всех развитых странах. Создание технологии микрочипов, позволяющей проводить экспресс-анализ разнообразного биологического материала, признано одним из 10 крупнейших научных достижений последних лет.

Впервые биочипы разработаны А.Мирзобековым  ( Институт молекулярной биологии им. Энгельгардта РАН)  в рамках программы сотрудничества с Аргоннской национальной лаборатории США. 19 изобретений, связанных с биологическими микрочипами, полученные в этом совместном российско-американском проекте, лицензированы исключительно фирмами Motorola и Packard Instrument. В июне 1998 года министерство энергетики США объявило, что Аргоннская национальная лаборатория, корпорация Motorola и компания Packard Instrument договорились о разработке и массовом производстве биочипов. Партнеры по предприятию рассчитывают получить наибольший эффект в области медицинской диагностики. По словам представителей компаний, медики - исследователи смогут с помощью биочипов в считанные минуты идентифицировать мутировавшие гены, способные вызвать в будущем проблемы со здоровьем, такие как возникновение раковых опухолей.

Биочипы, по словам представителей компаний, будут первоначально обходиться примерно по 100 дол. за штуку, но со временем их цена опустится до доллара или еще ниже. Выход биочипов на рынок клинической диагностики ожидается через 4-5 лет. (Human Genome news.1998.).В качестве первого объекта для испытания биочипов ученые выбрали иагностику туберкулеза по той причине, что недавно возникшие новые формы туберкулезных бактерий поставили под угрозу все человечество (ежегодно на земном шаре этой болезнью заболевают 8 миллионов человек, из которых 3 миллиона гибнут).

Использование биочипа позволит трансформировать последовательный перебор множества лекарственных препаратов для борьбы с новыми штаммами туберкулеза в параллельный процесс соответствия индивидуального штамма 10 тысячам идентифицированных ДНК туберкулеза. При удачном испытании биочипа начнутся работы по аналогичным оценкам бактерий и вирусов других болезней.(ЕЕ Times, 1999).

 В заключение следует отметить, революционизация молекулярно-биологических технологий, которые впоследствии могут найти применение в диагностике и коррекции генетически детерминированных заболеваний, а также в промышленных биотехнологиях, напрямую сопряжена с осуществлением проекта «Геном человека». Уже сейчас растет число частных фирм, которые вкладывают значительные ресурсы в развитие геномных исследований, предполагая получить грандиозные прибыли.

Проект «геном человека» в концентрированной форме отражает формирование новой разновидности науки, которая парадоксальным образом сочетает в себе фундаментальные исследования, производство и коммерческую деятельность.

Проект «Геном человека» создает чрезвычайно важный прецедент для развития науки и ее сотрудничества с общественностью. Впервые реализация крупного международного научного проекта идет одновременно с исследованием социальных последствий и моральных правил его разработки.

История состояния на сегодня и прогноз развития на обозримую перспективу генных технологий в vедицине (http://med.dubna.ru/arch/art_31)

 

Рекомбинантные белки

Генная диагностика

Последовательность генома

Генная вакцинация

Генная терапия

Искусственные органы

Внутриклеточная иммунизация

Белковая инженерия

Генная инженерия человека

1972

Сформировано представление об общности молекулярных основ живого

Создание техники рекомбинантных ДНК

1980

Первый генно-инженерный синтез пептида человека (соматостатин) в бактериях

Первый, санкционированный к применению, пептид человека (инсулин), полученный в бактериях по генно-инженерной технологии

Первые несанкционированные опыты на людях по генной терапии (аргининемия), называемой тогда "генной инженерией человека"

Вторая группа несанкционированных опытов на людях по генной терапии, все еще называемой "генной инженерией человека"

Разработка на животных технологий изменения в поколениях методами генной инженерии

1990

Широкое получение рекомбинантных белков и пептидов для лечения, иммунизации и диагностики

Закладываются основы генной диагностики

Быстрое совершенствование и расширение возможностей генной диагностики

Создан и начал функционировать проект "Геном человека"

Работы по генной вакцинации с использованием "параллельных" вакцин

Первые санкционированные опыты на людях по отработке технологии генной терапии

Первые санкционированные опыты на людях по генной терапии с целью лечения

Закладываются основы технологий уничтожения заданных клеток в организме. Создание технологий получения кожи человека

Формирование первых представлений о внутриклеточной вакцинации

Разработка общих теоретических представлений белковой инженерии

Получение первых моделей наследственных болезней на животных и стремительно набирающая темпы разработка технологии изменения в поколениях модельных животных методами генной инженерии

1997

Массовая индустрия, применение, испытания и получение новых рекомбинантных белков и пептидов человека для лечения, иммунизации и диагностики. Здесь уже фактически нет ограничений

Перенос генной диагностики в клиники, расширение ее спектра, нарастающие темпы разработки практически приемлемых технологий генной диагностики зигот

Стремительно развивается проект "Геном человека", определена первичная последовательность более 10% всех структурных генов человека

Быстро набирающие темпы исследования по генной вакцинации

Набирающая темпы и расширяющаяся по номенклатуре генная терапия человека с массовой развивающейся базой и подготовкой новых возможностей

Создание и разработка различных технологий уничтожения любых заданных клеток на животных моделях. Разработка технологий получения искусственных биологических органов и разных тканей

Первые санкционированные опыты на людях по внутриклеточной иммунизации, лавинообразный рост исследований

Медленно и очень тяжело, но неуклонно набирают темпы исследования по белковой инженерии

Массовое получение моделей наследственных болезней человека на животных и продолжение совершенствования технологии широких изменений в поколениях

2000

Массовое применение рекомбинантных белков в медицине становится рутинным

Генная диагностика становится рутинным клиническим анализом. Начало практического перехода к диагностике дефектов одновременно нескольких генов, а так же патологий, при которых влияние генов выражено "слабо"

Определение четверти всех структурных генов человека и быстрое дальнейшее продвижение программы "Геном человека"

Первые санкционированные опыты на людях по генной вакцинации

Начало клинического масштабирования генной терапии. Первые опыты на людях по генной терапии возрастной патологии

Разработка технологий уничтожения любых клеток, их сообществ, тканей и органов. Первые опыты на людях по подсадке искусственно созданных биологических органов и разных тканей

Подготовка к масштабированию внутриклеточной иммунизации

Ускорение работ по белковой инженерии, основанных на прорыве в области теории расчета строения и функции белка на основе данных о его первичной структуре

Методическая готовность для генной терапии на уровне зародышевых клеток человека

2010

Рекомбинантные белки и пептиды человека как основные терапевтические и профилактические средства для употребления "извне", (инъекции, мази и т.д.)

Генная диагностика множественных нарушений в геномах - "слабых мутаций" - становится рутинным клиническим исследованием

Окончание определения полной последовательности всего генома человека. Переход на масштабные определения геномов у индивидуумов

Практическое применение технологии генной вакцинации. Обеспечение требуемого функционирования любых введенных на постнатальном уровне генов

Устранение отдельных генетических дефектов как рутинная клиническая процедура. Клиническое масштабирование генной терапии возрастной патологии

Начало масштабированных замен тканей и органов искусственно созданными аналогами из модифицированных и выращенных вне организма клеток данного индивидуума

Лечение и профилактика вирусных и опухолевых болезней на основе внутриклеточной иммунизации как рутинная клиническая процедура

Первые санкционированные опыты на людях по белковой инженерии.
Опыты по белковой инженерии на животных

Начало санкционированных опытов по преобразованию человека в поколениях (генная инженерия на зародышевых клетках)

Начало санкционированных работ по полномасштабной реконструкции человека на постнатальном уровне и в поколениях

Литература к разделу 3.1:

  1.  Alarson J.Q., Wainl G.W., Mc Monus D.P. DNA vaccines: technology and application as anti-parasite and anti-microbal agents. // Adv. Parasitol. – 1999 - V.42 - P.343-410.
  2.  Berglund P., Fleeton M.N., Smerdou C., Liljestrom P. Immunization with recombinant Semliki Forest virus induces protection against influenza challenge in mice. // Vaccine 1999 Feb 5; 17 (5): 497-507.

  1.  Culver R.W. Gene Therapy: A Handbook for Physicians. N.Y.:May Ann Liebert Inc.Publ.,1994.117 p.

  1.  Darji A., Guzman C.A., Gerstel B. et al. Oral somatic transgene vaccination using attenuated S. typhimurium. // Cell 1997 Dec 12; 91 (6): 765-75.

  1.  Dietrich G., Gentschev I., Hess J. et al. Delivery of DNA vaccines by attenuated intracellular bacteria. Immunol. Today 1999 Jun; 20 (6): 251-3.

  1.  Feltquate D.M. DNA vaccines: vector design, delivery, and antigen presentation. // J. Cell Biochem. – 1998 - V.30-31, Suppl. - P.304-311.
  2.  Heid C.A. Real-time quantitative PCR. // Genome Res.-1996.-№ 6.-p. 986-994.
  3.  Hevey M., Negley D., Pushko P., Smith J., Schmaljohn A. Marburg virus vaccines based upon alphavirus replicons protect guinea pigs and nonhuman primates. // Virology 1998 Nov 10; 251 (1): 28-37
  4.  Heym B., Honore H., Truffot-Pernot C., Banerjee A., Schurra C., Jacobs W.R., van Embden J.D.A., Grosset J.H., and Cole S.T., Lancet. 1994. 344:293-298
  5.  Higuchi R. Kinetic PCR Analysis: Real-time monitoring of DNA amplification reactions// Biotechnology.-1993.-№ 11.- 1026-1030.
  6.  http://hemgene.al.ru/HTML/review1.htm).
  7.  http://nauka.hotmail.ru/medicine/cells.html
  8.  http://www.ixs.nm.ru/clo5.htm;
  9.  Human Genome news.1998.V.9 №3.P.4
  10.  Huygen K. DNA vaccines: application to tuberculosis. // Int. J. Tuberc. Lung Dis. 1998 Dec; 2 (12): 971-8.

  1.  Inchauspe G. DNA vaccine strategies for hepatitis C. // J. Hepatol. 1999 Feb; 30 (2): 339-46.

  1.  Kaufman R.J. Advances toward gene therapy for hemophilia at the millennium//Hum.Gene Ther.1999.V.10.P.2091-2107.

  1.  Kowalczyk D.W., Ertl H.C. Immune responses to DNA vaccines. // Cell Mol. Life Sci. 1999 May; 55 (5): 751-70.
  2.  Kox L.F.F., Rhienthong D., Medo Miranda A. A more reliableble PCR for detection of M.tuberculosis in clinical samples.J.Clin.microb., 1994;32:672-678;
  3.  Lassence A., Leccossier D. Detection of mycobacterial DNA from patients with tuberculosis pleurisy by means of the PCR:comarison of two protocols. Thorax, 1992; 47:265-269.
  4.  Nature 2001;N 410:701-705.
  5.  Nature Medicine 2001; N 7:430-436.
  6.  Pushko P., XI International Congress of Virology, Sydney, Australia, 1999. PP. Abstracts.
  7.  Rinder H., Dobner, P., Feldmann, K., Rifai, M., Bretzel, G., Rusch-Gerdes, S., and Loscher, T. Microb. Drug Resist. 1997. 3:195-197
  8.  Sherman DR, Mdluli K, Hickey MJ, Arain TM, Morris SL, Barry CE 3rd, Stover CK., Science. 1996. 14;272(5268)-p.1641-1643
  9.  Skarlatos S.I.,Vellerti P.A., Morris M., Davies P. NEW VISTAS IN THERAPEUTICS: FROM DRUG DESIGN TO GENE THERAPY.
    Annals of the New York Academy of Sciences.V.953, 2001.
  10.  Suzuki Y., Katsukawa C., Tamaru A., Abe C., Makino M., Mizuguchi Y., and Taniguchi H., J. Clin. Microbiol. 1998. 36: 1220-1225
  11.  Takiff H. E, Salazar L, Guerrero C, et al., Antimicrob Agents Chemother. 1994. 38:773-780
  12.  Telenti A, Imboden P, Marchesi F, Schmidheini T, and Bodmer T., Antimicrob. Agents Chemother. 1993. 37 :2054-2058.
  13.  Telenti A., Imboden P., Marchesi F., Lowrie D., Cole S., Colston M.J.,Matter L., Shopfer K.,Bodmer T., Lancet.1993.341:647-650.
  14.  Varnavski A.N., Khromykh A.A. Noncytopathic flavivirus replicon RNA-based system for expression and delivery of heterologous genes. // Virology - 1999 Mar 15; 255 (2): 366-75.
  15.  Wild T.F. Measles vaccines, new developments and immunization strategies. // Vaccine. 1999 Mar 26; 17 (13-14): 1726-9.
  16.  БАРАНОВ В.С. , Генная терапия - медицина XXI века. Соросовский образовательный журнал. 1999. http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/735.html
  17.  БАРАНОВ В.С., МЕДИЦИНА НА ПОРОГЕ РЕВОЛЮЦИИ. http://nauka.relis.ru/cgi/nauka.pl?08+0009+08009008+html
  18.  Белоконева О. Технология XXI века в России. Быть или не быть. Наука и жизнь. № 1, 2001 г. http://nauka.relis.ru/06/0109/06109002.htm http://www.NATURE.ru/db/msg.html?mid=1165554&s=120000000
  19.  Бочкарёв Е.Г., Денисова Т.С., Генерозов Э.В., Говорун В.М., Никитченко Е.Ю., Черноусова Л.Н., Кузнецов П.В.Генодиагностика в фтизиатрии.М.2000http://laboratoria.khv.ru/articles/tuberculosis/default.ht
  20.  Бочков Н.П. Генетика человека: вчера, сегодня, завтра. http://www/genetics.ru/info/symposium/bochkov1.htm
  21.  Вакцины будущего. http://www.privivki.ru/immunitet/future.htm
  22.  Генная терапия – медицина будущего/ Редактор-составитель А.В.Зеленин. М.:ВИНИТИ РАН-ППФНТП «Геном человека», 2000
  23.  ЕЕ Times, 1999 от 26.10.99
  24.  Екимов А.Н., Шипулин Г.А., Бочкарев Е.Г. Рюмин Д.В. Новейшие технологии в генодиагностике: полимеразная цепная реакция в реальном времени (Real-TimePCR).    http://www.pcr.ru/bibliogr/articles/article_18.htm.
  25.  Зеленин А.В.  Генная терапия - молодой метод. http://hemgene.al.ru/HTML/review1.htm).
  26.  Ильина Е.Н., Гущин А.Е., Говорун В.М. Новые перспективы генодиагностики в установлении диагноза и мониторинге вирусных гепатитов В и С. http://www.hepatit.ru/confgend/08.htm 
  27.  Иммунопрофилактика-2000. Под ред. В.К.Таточенко и Н.А.Озерецковского. Москва 2000;
  28.  Кривцова И.А., ЛЕКАРСТВО ИЗ КЛЕТОК http://nauka.relis.ru/cgi/nauka.pl?08+0110+08110073+html
  29.  Купцова С.,. Чужие гены.  Инфо-Бизнес #7 (151), 21 февраля 2001 года. http://www.ncgroup.ru/bioinformatics/2001/ibusiness_151-02.html
  30.  Медуницын Н.В.,. Вакцинология. Москва 1999.
  31.  Репин В. ПРАМАТЕРЬ ВСЕХ КЛЕТОК. Доклад на заседании президиума Российской академии медицинских наук. Май, 2002г. http://nauka.relis.ru/08/0110/08110018.htm  
  32.  Смирнов В., ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ ТЕРАПИЯ БУДУЩЕГО. http://nauka.relis.ru/cgi/nauka.pl?08+0108+08108028+HTML Наука и жизнь.2002,№8.

3.2. Сельское хозяйство.

3.2.1. Трансгенные растения.

Генетическая инженерия в растениеводстве - это система экспериментальных приемов, позволяющих конструировать искусственные генетические структуры в виде так называемых рекомбинантных (гибридных) молекул ДНК. Суть генетической инженерии сводится к переносу в растения чужеродных генов, которые могут сообщать растениям полезные свойства (Лутова Л.А.и др., 2000; Глеба Ю.Ю. 1998).

Такие манипуляции осуществляются с помощью соответствующих ферментов - рестрикционных эндонуклеаз, расщепляющих молекулы ДНК в строго определенных участках, и лигаз, сшивающих фрагменты в единую рекомбинантную молекулу ДНК.

Растения имеют одно очень важное преимущество перед животными, а именно возможна их регенерация in vitro из недифференцированных соматических тканей с получением нормальных, фертильных (способных завязывать семена) растений. Это свойство (тотипотентность) открывает для молекулярных биологов большие возможности в изучении функционирования генов, введенных в растения, а также используется в селекции растений. Для конструирования растений необходимо решить следующие задачи: выделить конкретный ген, разработать методы, обеспечивающие включение его в наследственный аппарат растительной клетки, регенерировать из единичных клеток нормальное растение с измененным генотипом. Таким образом, методология генетической инженерии в отношении растений направлена на коренное изменение методов традиционной селекции, с тем чтобы желаемые признаки растений можно было получать путем прямого введения в них соответствующих генов вместо длительной  работы по скрещиваниям.

Самый распространенный способ внедрения чужих генов в наследственный аппарат растений - с помощью болезнетворной для растений бактерии Agrobacterium tumefaciens. Эта бактерия умеет встраивать в хромосомы заражаемого растения часть своей ДНК, которая заставляет растение усилить производство гормонов, и в результате некоторые клетки бурно делятся, возникает опухоль. В опухоли бактерия находит для себя отличную питательную среду и размножается. Для генной инженерии специально выведен штамм агробактерии, лишенный способности вызывать опухоли, но сохранивший возможность вносить свою ДНК в растительную клетку.

Нужный ген вклеивают с помощью рестриктаз в кольцевую молекулу ДНК бактерии, так называемую плазмиду. Эта же плазмида несет ген устойчивости к антибиотику. Полученные бактериальные клетки имеют,  кроме нового полезного гена, устойчивость к антибиотику.

"Вклеивание" нужного гена в клетки агробактерии.

Однако поскольку агробактерия не заражает такие важные пищевые растения, как рис, пшеница, кукуруза,  разработаны и другие способы. Например, можно ферментами растворить толстую клеточную оболочку растительной клетки, мешающую прямому проникновению чужой ДНК, и поместить такие очищенные клетки в раствор, содержащий ДНК и какое-либо химическое вещество, способствующее ее проникновению в клетку (чаще всего применяется полиэтиленгликоль). Иногда в мембране клеток проделывают микроотверстия короткими импульсами высокого напряжения, а через отверстия в клетку могут пройти отрезки ДНК. Иногда применяют даже впрыскивание ДНК в клетку микрошприцем под контролем микроскопа. Несколько лет назад предложено покрывать ДНК сверхмалые металлические "пули", например шарики из вольфрама диаметром 1-2 микрона, и "стрелять" ими в растительные клетки. Проделываемые в стенке клетки отверстия быстро заживляются, а застрявшие в протоплазме "пули" так малы, что не мешают клетке функционировать. Часть "залпа" приносит успех: некоторые "пули" внедряют свою ДНК в нужное место. Дальше из клеток, воспринявших нужный ген, выращивают целые растения, которые затем размножаются обычным способом.

Два основных метода создания трансгенных растений.

a-ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АГРОБАКТЕРИИ
b-ИСПОЛЬЗОВАНИЕ "ДНК-ПУШКИ"
1- ВВЕДЕНИЕ ДНК В ПЛАЗМИДУ БАКТЕРИИ
2- ПЕРЕНОС ДНК В КЛЕТКУ РАСТЕНИЯ
3- ВСТРАИВАНИЕ ДНК
4- РАЗМНОЖЕНИЕ КЛЕТОК С НОВЫМ ГЕНОМ
5- ВЫСАЖИВАНИЕ В ПОЧВУ
6- НАНЕСЕНИЕ ДНК НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ЧАСТИЦЫ
7- ОБСТРЕЛ ЧАСТИЦАМИ С ДНК
8- РАСТИТЕЛЬНАЯ КЛЕТКА

(Фролов Ю.  1998. http://nauka.relis.ru/cgi/nauka.pl?08+9810+08810024+HTML)

Наиболее остро стоит вопрос о получении растений, устойчивых к вредителям сельского хозяйства, так как болезни растений стали основным лимитирующим фактором получения урожая. Традиционно используют ген bt, продуктом которого является бактериальный токсин Bacillus thuringiensis. Эта тюрингская бактерия продуцирует крупный белок (протоксин), контролируемый геном bt, который, попадая в кишечник личинок насекомых, разрушается под действием ферментов, а его фрагмент (эндотоксин) приводит к их гибели. В настоящее время уже синтезирован искусственный ген bt, конструкция с которым более эффективна, а сами трансгенные растения обладают широким спектром устойчивости к насекомым. Трансгенные растения картофеля, хлопка, кукурузы с геном bt уже производятся фирмами "Monsanto", "Ciba Seeds" и продаются на рынках мира, хотя дискуссии об их использовании еще не закончены (Глеба Ю.Ю. 1998).

Используется также подход для получения трансгенных растений с "antisense RNA" (перевернутой или антисмысловой РНК), который позволяет управлять работой интересуемого гена. В этом случае при конструировании вектора копию ДНК (к-ДНК) встраиваемого гена переворачивают на 180 градусов. В результате в трансгенном растении образуется нормальная молекула мРНК и перевернутая, которая в силу комплементарности нормальной мРНК образует с ней комплекс, при этом закодированный белок не синтезируется (Сельскохозяйственная биотехнология,1991.).

Такой подход использован для получения трансгенных растений томатов с улучшенным качеством плодов. Вектор включал к-ДНК гена PG, контролирующего синтез полигалактуроназы (polygalacturonase) - фермента, участвующего в разрушении пектина, основного компонента межклеточного пространства растительных тканей. Продукт гена PG синтезируется в период созревания плодов томатов, а увеличение его количества приводит к тому, что томаты становятся более мягкими, что значительно сокращает срок их хранения. Отключение этого гена в трансгенах позволило получить растения томатов с новыми свойствами плодов, которые не только значительно дольше сохранялись, но и сами растения были более устойчивы к грибным заболеваниям.

Такой же подход можно применить для регулирования сроков созревания томатов, а в качестве мишени в этом случае используют ген EFE (ethylene-forming enzyme), продуктом которого является фермент, участвующий в биосинтезе этилена. [Кулаева О.Н., 1995).

Еще одно направление повышения урожайности растений связано с использованием бактерий, фиксирующих атмосферный азот. Фиксацию азота обеспечивают ферменты - продукты nif-генов. В настоящее время практически решена проблема увеличения дозы nif-генов у клубеньковых бактерий рода Rhizobium. Большинство генов, контролирующих способность этих бактерий к симбиозу с бобовыми растениями, локализуется на плазмидах. Это расширяет возможности использования методов генной инженерии для увеличения эффективности азотфиксации и как следствие - улучшения азотного питания растений. (Проворов Н.А.и др., 1991).

В настоящее время все больший интерес вызывают ассоциативные азотфиксирующие бактерии, не образующие клубеньков и питающиеся корневыми выделениями травянистых растений. Производительность их азотфиксации невелика (30-40 кг азота на 1 га в год), но они имеют широкий круг растений-хозяев. Сейчас найдены ассоциативные симбионты более чем у 110 видов растений, в том числе пищевых и кормовых злаков и овощей. (Дятлова К.Д. Микробные препараты в растениеводстве. Соросовский образовательный журнал.2001, №5).

Следует упомянуть еще об одном направлении в генной инженерии растений, которое до недавнего времени в основном использовали в фундаментальных исследованиях - для изучения роли гормонов в развитии растений. Суть экспериментов заключалась в получении трансгенных растений с комбинацией определенных бактериальных гормональных генов, например только iaaM или ipt и т.д. Эти эксперименты внесли существенный вклад в доказательство роли ауксинов и цитокининов в дифференцировке растений (Лутова Л.А.и др., 1998;  Кулаева О.Н., 1995).

В последние годы этот подход стали использовать в практической селекции. Оказалось, что плоды трансгенных растений с геном iaaM, находящимся под промотором гена Def (ген, который экспрессируется только в плодах), являются партенокарпическими, то есть сформировавшимися без опыления. Партенокарпические плоды характеризуются либо полным отсутствием семян, либо очень небольшим их количеством, что позволяет решить проблему "лишних косточек", например в арбузе, цитрусовых и т.д. Уже получены трансгенные растения кабачков, которые в целом не отличаются от контрольных, но практически не содержат семян.

Областей применения трансгенных растений  множество. На уровне лабораторных экспериментов ведутся работы по получению растений, устойчивых к холоду, тяжелым металлам, повышенному содержанию солей и др. Трансгенные растения, устойчивые к гербицидам (химическим соединениям, которые используют для борьбы с сорняками), к вирусам, растения с повышенным содержанием масел и незаменимых аминокислот уже выращивают на миллионах гектаров. 

()

Не менее интересен и другой аспект работ - получены трансгенные растения с измененными декоративными свойствами. Один из примеров - это получение растений петунии с разноцветными цветками. На очереди голубые розы с геном, контролирующим синтез голубого пигмента, клонированным из дельфиниума. (Лутова Л.А. 2000. №10 ).

Первое трансгенное растение было получено в 1983 г. Биологи встроили в молекулу ДНК картофеля ген Bacillus thuriengiensis, который производит белок, смертельно ядовитый для колорадского жука, в то время как на другие живые организмы он не действует. Точно так же в ДНК кукурузы встраивают ген, защищающий ее от кукурузного мотылька, а в хромосомы хлопка - гены, делающие его "несъедобным для насекомых-вредителей.

В настоящее время разработано более 180 видов генетически измененных растений - соя, кукуруза, рис, хлопок, тыква, огурец, перец, дыня и др., включая злаки, которые приобрели устойчивость к насекомым-вредителям, фитопатогенным бактериям, микромицетам и вирусам, к повреждениям при хранении, а также растений, синтезирующих гормоны, привлекающие полезных насекомых.

Сорта, полученные в результате биотехнологии, дают урожай больше, чем обыкновенные культуры. Улучшились и потребительские свойства продуктов. Например, из ГМ-кукурузы, соевых бобов и рапса получается растительное масло, в котором снижено количество насыщенных жиров. Усовершенствованные помидоры, тыква и картофель лучше сохраняют витамины С, Е и бета-каротин. Рис - основной продукт питания во многих развивающихся странах - содержит витамин А и железо, что избавляет от тяжелых болезней, порожденных их дефицитом.

По мнению ученых, широкое использование трансгенной продукции позволит решить проблему обеспечения пищей постоянно увеличивающегося населения планеты. Продукты высокого качества станут доступны всем, поскольку будут стоить недорого. В связи с этим посевы генетических семян в мире постоянно увеличиваются. В 2000 году посевы сои составили 22 млн га, кукурузы - 11,5 млн га, рапса - 4 млн га, хлопка - почти 4 млн га. На первом месте по производству и реализации генных продуктов сейчас стоят США. Прогрессивно развивается эта отрасль в Канаде, Аргентине, Китае, Англии. (Болдырев Ю., 2001г. http://www.soyka.ru/ozd-pit/gmext.shtm).

Одним из наиболее перспективных направлений современной биотехнологии является развитие технологий получения трансгенных животных с заданными хозяйственно ценными признаками, а также создание организмов, обладающих свойствами, не имеющими аналогов в природе. Примером последнего могут служить трансгенные животные с искусственным противовирусным иммунитетом.

В развитых странах мира в настоящее время наблюдается повышенный интерес к технологиям получения трансгенных организмов. Огромные средства вкладываются частными компаниями в создание трансгенных животных и их продвижение в сельскохозяйственную практику. На государственном уровне этот интерес проявляется в виде принятия специальных стратегических программ, направленных на исследования и развитие данной тематики.

Для генетиков растений получение клонов не составляет никаких проблем. В некоторых случаях и у животных получение клона не вызывает удивления и является рутинной процедурой, хотя и не такой уж простой. Генетики получают подобные клоны, когда используемые ими объекты размножаются посредством партеногенеза, то есть бесполым путем, без предшествующего оплодотворения.

Получают клоны и в экспериментальной эмбриологии. Если зародыша морского ежа на стадии раннего дробления искусственно разделить на составляющие его клетки - бластомеры, то из каждого разовьется целый организм. В ходе последующего развития зародышевые клетки теряют эту замечательную способность и становятся все более специализированными. У многих объектов можно также использовать ядра так называемых стволовых эмбриональных клеток от какого-нибудь конкретного раннего эмбриона, которые еще не являются очень специализированными (таковым будет их потомство). Эти ядра пересаживают в яйцеклетки, из которых удалено собственное ядро, и такие яйцеклетки, развиваясь в новые организмы, опять-таки могут образовать клон генетически идентичных животных.

С развитием методов генной инженерии возникли новые перспективы селекции животных. Можно отметить несколько основных направлений исследований в этой области. Создание трансгенных животных с интегрированными генами, продукты, экспрессии которых являются регуляторами обмена веществ животных, изменяют процессы обмена в нужную сторону, обеспечивают высокую продуктивность, экономное расходование кормов и отличное качество продукции. Это и сейчас является главной задачей селекционеров, но с использованием методов генной инженерии процессы селекции могут быть радикально ускорены.

Другое направление селекции - создание популяций животных, генетически устойчивых к ряду инфекционных заболеваний. Следует подчеркнуть, что попытки решить эту задачу традиционными методами селекции заметных успехов не принесли. Однако уже первые попытки создания трансгенных животных с интегрированными генами, связанными с процессами иммунитета, показали, что это направление селекции является перспективным.
Третье направление генно-инженерной селекции - создание животных, являющихся продуцентами биологически активных веществ для медицины и других потребностей человека.

Четвёртым является направление, связанное с получением трансгенных животных - доноров отдельных органов и тканей для человека, здесь огромные перспективы.

Технология получения трансгенных животных, освоенная в самом начале  80-х годах на лабораторных животных, а затем перенесённая на сельскохозяйственных, до настоящего времени ещё не получила выхода в практику. По последним прогнозам зарубежных специалистов, продукция, получаемая от трансгенных животных (безотносительно к их видовому составу), может дойти до массового потребителя через 15-16 лет. Исключение составляет, в связи со способом размножения, трансгенная рыба. Что касается крупного рогатого скота, то прогноз в отношении 15-16-летнего периода, вероятно, слишком оптимистичен.

Названные цели при всей их привлекательности довольно трудно достижимы. Для получения одной трансгенной коровы или быка требуется примерно 1600 микроинъекций генетического материала в ядро зиготы. В порядке сравнения уместно указать, что для овец и коз этот показатель составляет 90-110, а для мышей только 40. По всем названным причинам стоимость получения одной головы трансгенного крупного рогатого скота может превышать 300 тыс. долл. США, расходы на получение трансгенной овцы или козы составляют примерно 60 тыс. долл. Чрезмерно высокая стоимость сводит к ограниченному минимуму возможности получения трансгенного крупного рогатого скота даже в экспериментах.

В последние годы уже выведены трансгенные сельскохозяйственные животные, продукция которых в ближайшей перспективе может приобрести коммерческое значение. Так, в Великобритании получены трансгенные овцы, в молоке которых содержится фактор свёртываемости крови человека, который является радикальным средством лечения гемофилии. Получены козы, выделяющие с молоком лактоферин, который приближает качество молока коз к параметрам женского молока и может быть использован в качестве заменителя женского молока. Выведены трансгенные овцы с интегрированным геном химозина - ключевого фермента сыроделания. Выведены трансгенные свиньи с геном рилизинг-фактора гормона роста. Животные характеризуются рядом интересных положительных признаков, меньшим содержанием жира в туше и большей устойчивостью к заболеваниям. (ЭрнстЛ.,2001. http://sos.priroda.ru/index.php?act=view&g=2&r=336 ).

В настоящее время к категории «трансгенных животных» относят всех животных, полученных в результате генно-инженерных воздействий, в том числе и животных, созданных при помощи эмбриональных стволовых клеток, и животных  с выключенными генами. Иногда к трансгенным животным относят и тех, которые были подвергнуты соматической трансфекции, т.е. которым чужеродный ген был введен непосредственно в определенный орган или ткань взрослого организма.

Существуют две основные схемы  получения трансгенных животных. Первая из них – микроинъекция чужеродной ДНК в оплодотворенную яйцеклетку – зиготу. Разработанная для получения трансгенных мышей, позднее стала применяться и для получения крупных животных – продуцентов лекарственных белков человека: кроликов, коз, овец, коров. Первый этап такой работы – создание генетической конструкции с заданными свойствами. В настоящее время, когда методы работы с эмбрионами млекопитающих достаточно хорошо разработаны, именно генетическая конструкция является тем критическим фактором, который определяет, будет ли трансгенное животное иметь желаемые свойства. Генная конструкция в составе бактериального вектора клонируется на культуре бактерий Escherichia colli, выделяется и переводится в линеарную форму, которая лучше встраивается в геном эмбриона, чем кольцевая.

На следующем этапе работы работы генетическую конструкцию инъецируют в одноклеточный эмбрион. Затем эмбрионы пересаживают самке-реципиенту, где многие из них нормально имплантируются и развиваются до рождения. Для получения  трансгенных животных критическое значение имеет молекулярно-генетический анализ родившегося потомства.

Более новая схема с использованием эмбриональных стволовых клеток получит наибольшее распространение, по-видимому, при создании крупных трансгенных животных. В отличие от метода микроинъекций в зиготу здесь ещё на этапе работы с культурой ЭСК можно проанализировать как встраивание  трансгена в геном клетки, так и количество встроившихся копий, а иногда и проверить экспрессию введенного трансгена, что дает возможность выбора линии  ЭСК с наилучшими свойствами. ЭСК открыли новые возможности для создания животных как с дополнительными, так и с выключенными генами.

В настоящее время эту технологию используют для получения трансгенных мышей, золотистых хомячков, свиньи, овцы, коровы, кролика, крысы, норки, обезьяны и даже человека. Последняя схема выгодна ещё и тем, что используется не зигота, как для микроинъекций, а бластоцисты, которые легко получаются не хирургическим путем для крупных видов млекопитающих (Семенова М.Л., 2001).

Несмотря на активное развитие биотехнологии в последние десятилетия, основным источником многих необходимых фармакологии лекарственных белковчеловека является донорская кровь. Это факторы свертываемости крови – фибриноген, антитромбины, альбумин, иммуноглобулины и др. без использования которых трудно представить себе современную медицину. Получение таких белков в необходимых количествах  и определяет задачу получения трансгенных животных – продуцентов белков человека.

Стратегия этих работ такова: получить трансгенное животное, у которого чужой ген экспрессируется в клетках молочной железы и продукт работы этого гена выделяется в молоко. Трансгенные животные позволяют решить и проблему очистки  лекарственных белков. Сейчас активно ведутся работы по получению животных, продуцентов рекомбинантных иммуноглобулинов человека.

В последние 10 лет все чаще привлекаются трансгенные животные модели для установления конкретной причины наследственного заболевания человека. В таблице представлены некоторые широко распространенные заболевания, для которых уже созданы модельные трансгенные линии мышей. (Семенова М.Л., 2001).

При дальнейшем развитии трансгенных технологий возможно появление совершенно новых отраслей их использования. Вероятно уже в недалеком будущем можно ожидать создание мультитрансгенных животных, например, продуцирующих молоко, по своему составу максимально приближенное к материнскому молоку человека. При работе с ЭСК это выглядит вполне выполнимо уже в ближайшие 10-15 лет. Примерно в это же время можно реально ожидать появление трансгенных животных – доноров человеческих органов.

Очевидно, что для трансгенных животных будут найдены и другие области применения – в XXI веке их использование  может стать столь же распространенной технологией,  как использование микроорганизмов в биотехнологических производствах конца XX века.

По-видимому, наиболее развивающейся ветвью биотехнологии в ближайшее время станет выведение животных - продуцентов биологически активных веществ медицинского назначения ввиду благоприятных прогнозов коммерческого применения таких продуктов

Совершенно очевидно, что генная инженерия в XXI в. станет одним из важнейших факторов генетического совершенствования сельскохозяйственных животных, и удельный вес продуктов, полученных от трансгенных животных, будет постоянно возрастать.

3.3. Питание.

Создание трансгенных  растений и животных может способствовать решению многих проблем, с которыми человечество сталкивается на всем протяжении своей истории. Это прежде всего продовольственная проблема и проблема создания лекарственных препаратов и их получения в достаточном количестве.

Производство сельскохозяйственных культур и продуктов питания с применением методов биотехнологии — один из наиболее быстро развивающихся сегментов мирового сельскохозяйственного рынка. В 2000 г. оборот мирового рынка пищевой продукции, произведенной с использованием генных технологий, составил около $20 млрд. Лидер разработок — США, которые намного обогнали другие страны по масштабам исследований и практическому применению генной инженерии и биотехнологии в области АПК, сосредоточив около 80% мирового производства генетически модифицированных организмов (ГМО).

США санкционируют производство продуктов питания на базе ГМО с 1992 года. К концу 1999 года генетически модифицированные продукты составляли 55% производимой американцами сои, 49% — кукурузы, 50% — хлопка. (http://www.rusbiotech.ru/animals_I.html).

Важным является то, что регулирование производства ГМО в США находится под жестким контролем государства, в частности Управления по качеству пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drugs Administration), Минсельхоза и Агентства по защите окружающей среды. Всего за период 1987-1999 гг. системой федерального контроля было проведено около 5 тыс. обследований и экспертиз, в результате которых к массовому использованию допущено лишь 40 наименований сельскохозяйственных продуктов с измененной генетической структурой.

Отношение к таким продуктам в Европе несколько другое. ЕС принял в апреле 1999 г. мораторий на распространение новых генетически модифицированных культур ввиду того, что их безвредность для здоровья человека окончательно не доказана. Этот мораторий будет действовать до того момента, пока не появится специальный общеевропейский закон, посвященный ГМО, который может быть принят не ранее 2002 года. Поэтому с сентября 1998 года в странах — членах ЕС обязательно указание "ГМО" на этикетках продуктов, их содержащих.

Еще ранее ЕС заблокировал поставки из США говядины, выращенной при помощи стимулирующих гормонов, которые производятся при использовании методов генной инженерии.

Разрастание споров вокруг производства и реализации продуктов, содержащих ГМО, было вызвано тем, что вплоть до настоящего времени правил международной торговли такого рода продуктами не существует. Страны ЕС в Сиэтле (США) в декабре 1999 г.  выступили против стремления США, Канады и Японии создать излишне либеральный режим торговли модифицированными пищевыми продуктами. Более 130 стран одобрили международный протокол, регулирующий торговлю генетически модифицированным зерном и семенами, который предусматривает обязательное предупреждение и идентификацию такой продукции.

Регулирующие органы США установили: продукты питания, изготовленные с помощью современных биотехнологий, не отличаются с точки зрения безопасности или качества от продуктов питания, производимых с помощью других методов, применяемых в растениеводстве. Американские фермеры начали выращивать больше соевых бобов, кукурузы и других генетически модифицированных сельскохозяйственных культур, которые теперь не боятся насекомых-вредителей и некоторых видов гербицидов. Между тем, объединения потребителей в Европе и других крупных регионах, являющихся рынками для США, не хотят переходить на генетически модифицированные продукты питания, требуя дальнейших испытаний или соответствующей маркировки продуктов. (Хромов Ю., 2000 г. http://www.soyka.ru/ozd-pit/gmp.shtm).

В связи с увеличивающимся производством и импортом трансгенной продукции в нашей стране разработаны правовые документы, регулирующие генно-инженерную деятельность и использование генно-модифицированных продуктов (ГМ-продуктов), которые в обязательном порядке должны подвергаться экспертизе и проходить госрегистрацию, а продукты, содержащие белок или ДНК, затем маркироваться.

В РФ установлена система жесткого государственного контроля за генно-инженерной деятельностью, передачей и использованием генетически модифицированных продуктов (ГМ-продуктов). В настоящее время принято более 150 законодательных, правительственных и других нормативно-правовых актов, регламентирующих любую деятельность в области биотехнологий. В этих документах указаны требования, предъявляемые к ученым, к проводимым ими генно-инженерным работам, определена ответственность научных организаций и государственных органов за безопасность при создании, выпуске в окружающую среду и использовании трансгенных растений и животных.

Основополагающим нормативным документом в сфере производства, импорта и реализации ГМ-продуктов является Закон РФ "О государственном регулировании в области ген-но-инженерной деятельности" от 05.07.1996 г. № 86-ФЗ. Ст. 11 этого Закона прямо устанавливает: "Продукция (услуги), полученная с применением методов генно-инженерной деятельности, должна соответствовать требованиям экологической безопасности, санитарных норм, фармакопейных статей, обязательным требованиям государственных стандартов РФ".

В развитие требований Закона Постановлением Правительства РФ от 16.02.2001 г. № 120 введена государственная регистрация ГМ-организмов (растений и животных). Установлено, что трансгенные организмы, впервые выпускающиеся на территории России и предназначенные для промышленного использования или импорта, подлежат обязательной государственной регистрации. Государственная регистрация и ведение сводного единого государственного реестра зарегистрированных ГМ-организмов возложены на Министерство промышленности, науки и технологий РФ.

Постановлением утверждено Положение о государственной регистрации ГМ-организмов, которое является обязательным для выполнения всеми российскими и зарубежными субъектами научной, научно-исследовательской и хозяйственной деятельности независимо от их организационно-правовой формы, работающими на территории РФ в направлении создания модифицированных организмов, их использования и выпуска в окружающую среду, а также совершающими сделки, в том числе внешнеторговые, предметом которых являются модифицированные организмы.

Для обеспечения объективности и надлежащего уровня качества проверки представляемых сведений о безопасности ГМ-организма, подлежащего госрегистрации, создан постоянно действующий экспертный совет по вопросам безопасности. Он проводит экспертизу представленных сведений о безопасности ГМ-организма. На основании заключения совета Минпром РФ принимает решение о госрегистрации ГМ-организма или об отказе в его регистрации. При необходимости проводятся дополнительные испытания в Центре по сертификации, аккредитованном Минпромом РФ. На основании решения о госрегистрации Минпром РФ вносит сведения о ГМ-ор-ганизме в госреестр и выдает заявителю специальное свидетельство, подписанное министром. Срок действия свидетельства - до 5 лет, однако он может быть продлен по просьбе заявителя и заключению дополнительной экспертизы. В случае выявления негативного воздействия организма на окружающую среду свидетельство аннулируется.

За созданием, движением и хранением пищевых продуктов, полученных из ГМ-организмов (растений и животных), установлен постоянный государственный контроль специально уполномоченными организациями: научными учреждениями и лабораториями РАН, Минсельхоза РФ, Минздрава РФ, отраслевых академий - Россельхозакадемии и Медицинской академии, - создающих трансгенные организмы. Общий контроль находится в ведении главного государственного санитарного врача РФ. В целях реализации Законов РФ "О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности", "О качестве и безопасности пищевых продуктов", "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения", а также Закона "О защите прав потребителей" главный государственный санитарный врач РФ Постановлением от 08.10.2000 г. № 14 утвердил Положение о порядке проведения санитарно-эпидемиологической экспертизы пищевых продуктов, полученных из генетически модифицированных источников (ГМИ). Экспертиза осуществляется рядом НИИ РАМН, Минздравом РФ, а также специальными медико-биологическими организациями под руководством Центра санитарно-эпидемиологического нормирования, гигиенической сертификации и экспертизы Минздрава РФ. При экспертизе, медико-генетической и технологической оценках ГМ-продуктов указанные организации проверяют: одинаков ли химический состав исходных и трансгенных растений, не ухудшились ли биологическая ценность и усвояемость приготовленных из трансгенного растения продуктов, могут ли растение и приготовленная из него пища вызывать аллергию или как-то иначе влиять на иммунную систему, являются ли они токсичными, канцерогенными или мутагенными и влияют ли на репродуктивные функции животных и человека. Только после прохождения всех этапов испытаний Госсанэпиднадзор РФ выдает санитарно-гигиениче-ское заключение на использование растения в пищевых целях. Заключение подписывается главным госсанврачом и передается заявителю. Сведения о ГМ-продуктах, на которые выдано санитарно-гигиеническое заключение, вносятся в специальный реестр.

В целях совершенствования системы контроля за реализацией сельскохозяйственной продукции, полученной на основе ГМИ, и соблюдения медицинских стандартов по примеру европейских стран Постановлением главного госсанврача РФ от 26.09.1999 г. № 12 дополнительно введена специальная маркировка ГМ-продукции, которая наносится на потребительскую упаковку товара (этикетку, лист-вкладыш, ярлык) с информацией о том, что это генно-модифицированный товар. Потребители должны быть информированы о том, что они покупают, тем более что ГМИ содержатся во многих популярных продуктах, прежде всего в импортных (в Европе трансгенные товары снабжаются лейблом с буквами "GM").

Маркировка производится только после того, как ГМ-продукт прошел в установленном порядке экспертизу и госрегистрацию.

Постановлением утвержден список ГМ-продуктов, подлежащих экспертизе и госрегистрации, но не требующих маркировки, т.к. они не содержат белка или ДНК, так называемый "негативный список". По результатам экспертизы в этот список могут быть включены некоторые пищевые и биологически активные добавки. Обязательной специальной маркировке подлежат продукты, содержащие белок или ДНК. В Постановлении сказано, что без маркировки продажа ГМ-продукции запрещается с 01.07.2000 г. Однако ввиду ряда организационных причин, в частности из-за того, что требования о специальной маркировке продуктов питания на предмет наличия ГМИ не внесены в действующие ГОСТы, это условие до сих пор не выполняется. (Болдырев Ю. 2001. http://www.soyka.ru/ozd-pit/gmext.shtm).

-------------------------

Мы живем в постоянно и стремительно меняющемся мире, но неизменными остаются социальные жизненно важные проблемы: охрана здоровья, обеспечение  продовольствием, охрана окружающей  природы, энергообеспечение и т.п.

Известно, что проблемы охраны здоровья человека в значительной степени зависят от обеспечения необходимыми  медикаментами. Биотехнология предлагает новые подходы к разработке и производству лекарственных, профилактических и диагностических препаратов, а также позволяет производить в достаточных количествах широкий спектр лекарственных средств, которые раньше были малодоступны.

Среди примерно 50 новых видов лекарств, вакцин и диагностикумов, появляющихся на рынке ежегодно, 10-15 получены с помощью биотехнологических методов. В стадии  клинического изучения находятся более 350 новых биопрепаратов, причем большинство из них предназначены для лечения болезней, которые считались неизлечимыми.(Лещинская И.Б., 2000).

По прогнозам, к 2050 году население Земли возрастет до 10 млрд человек и для обеспечения его потребности в продукции сельского хозяйства нужно будет увеличить объемы производства на 75%.  В связи с этим неизбежно биологическая система животноводства и растениеводства приобретет ещё большую популярность. По оценкам экспертов, уже в ближайшие годы биотехнология обеспечит прирост сельскохозяйственной продукции на 15-20%.

Связь биотехнологии с проблемами природоохранительного плана многообразна и заслуживает специального отдельного рассмотрения.

Литература к разделам 3.2 и 3.3:

  1.  http://www.rusbiotech.ru/animals_I.html
  2.  Болдырев Ю. Вы и Ваш магазин, №7, 2001. http://www.soyka.ru/ozd-pit/gmext.shtm
  3.  Глеба Ю.Ю. Биотехнология растений // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 6. С. 3-9.
  4.  Кулаева О.Н. Как регулируется жизнь растений // Соросовский Образовательный Журнал. 1995. № 1. С. 20-27.
  5.  Кулаева О.Н.Карликовые мутанты и их роль в «зеленой революции» // Соросовский Образовательный Журнал.2000. № 8.
  6.  Лещинская И.Б. Современная промышленная микробиология // Соросовский образовательный журнал. 2000. №4.
  7.  Лутова Л.А., Генетическая инженерия растений: свершения и надежды. Соросовский образовательный журнал. 2000. №10.
  8.  Лутова Л.А., Павлова З.Б., Иванова М.М. Агробактериальная трансформация как способ изменения гормонального метаболизма у высших растений: (Обзор) // Генетика. 1998. Т. 34, № 2. С. 165-182;
  9.  Проворов Н.А., Аронштам А.А. Генетика симбиотической азотфиксации у клубеньковых бактерий // Итоги науки и техники. Микробиология. 1991. Т. 23.
  10.  Сельскохозяйственная биотехнология: Векторные системы молекулярного клонирования. М.: Агропромиздат, 1991.

  1.  Семенова М.Л. Зачем нужны трансгенные животные.    Соросовский образовательный журнал. 2001.№4.

  1.  Фролов Ю. Трансгенные растения – как это делается. Наука и жизнь.  1998. №10. http://nauka.relis.ru/cgi/nauka.pl?08+9810+08810024+HTML
  2.  Хромов Ю. Журнал "Провиант" № 5-6 / 2000 г http://www.soyka.ru/ozd-pit/gmp.shtm
  3.  Эрнст Л., Ещё раз о возможностях генной инженерии. СПАСЕНИЕ.12.07.2001. http://sos.priroda.ru/index.php?act=view&g=2&r=336

Заключение

Для безопасности личности, общества и государства проблемы медико-биологической безопасности приобрели на современном историческом этапе особое значение. Эти проблемы оказались дополненные рядом новых факторов, которые ранее рассматривались как ситуационные, но теперь оказались исторически обусловленными.

Помимо социально-экономических, исторических изменений происходят гораздо более масштабные глобальные и даже космические эволюционные процессы, в которых  геологическая и биологическая история Земли не может не учитываться при определении угроз безопасности человечества. В этих условиях особое значение приобретают науки медико-биологического комплекса, вступившие в фазу особо интенсивного развития.

Оглядываясь на 10 лет назад, можно констатировать, что значение геномики было недооценено, а её влияние оказалось гораздо шире и глубже, чем ожидалось. Ясно также, что создание геномного проекта было огромным достижением для биологов всего мира, так как впервые поставило биологию в ряд тех наук, которые способны реализовать глобальные проекты с огромным не только с общенаучным, но и практическим выходом. Сравнивая геномный проект с проектом освоения космического пространства (программа полетов к Луне и Марсу, программа околоземных станций), видно, что биологическая программа будучи во много раз дешевле, по своему влиянию не только не уступает, но и в конечном итоге, безусловно превзойдет достижения космических программ, поскольку окажет влияние в 21 веке почти на каждого жителя Земли.

Общим фундаментальным результатом всех усилий по развитию геномных исследований можно считать рождение совершенно новых областей экспериментальной биологии, таких как «геномика», «протеомика» и биоинформатика.

Исследования в области  медико-биологических наук относятся к той сфере науки, от развития всех направлений которой государство таких масштабов, как Россия, отказаться не может. Именно в этой сфере нельзя опираться лишь на усилия международного сообщества именно в целях безопасности (хотя сотрудничество в этих областях является необходимым условием развития). Есть одна особенность развития знаний  в медико-биологической сфере, имеющая прямое отношение к поддержке этих исследований в нашей стране с целью долгосрочного обеспечения её безопасности. Именно в нашей стране с огромной территорией, с протяженными и далеко не безопасными с медико-биологической точки зрения (эпидемиологической, эпизоотической,  экологической, демографической и т.п.) границами, со слаборазвитой и уязвимой транспортной системой и системами связи, со сложным по этническому и культурному составу населением, с ослабленной системой здравоохранения, следует с особым вниманием относиться к выбору приоритетов, тем более к отказу от проведения тех или   иных фундаментальных и прикладных медико-биологических исследований и к их организации. Проблемы безопасности нашего государства теснейшим образом переплетаются с проблемами безопасности огромной части территории мира, единого с медико-биологической точки зрения.

Нация должна  быть готова к обнаружению и ликвидации последствий вспышки любого биологического агента, включая традиционные и экзотические виды микроорганизмов. Существующие национальные системы государственного эпидемиологического надзора и борьбы с инфекционными болезнями должны быть способны выявить, локализовать и ликвидировать вспышку инфекционного заболевания независимо от того, является ли она следствием естественного проявления природного патогена или результатом его преднамеренного использования. Все эти особенности обуславливают необходимость международного сотрудничества в отношении создания системы быстрого оповещения и принятия ответных мер.  

В глобальном масштабе уже имеются  огромные ресурсы для борьбы с инфекционными болезнями, которые, безусловно, будут использованы для  противодействия биотерроризму.

Биологическая безопасность должна стать одной из приоритетеных задач человечества в целом и каждой цивилизованной страны в отдельности.

В современных условиях повсеместного ухудшения экономической обстановки вплоть до разрушения среды обитания в результате повседневных техногенных нагрузок, становится все ощутимее влияние среды на состояние физического здоровья человека, усложняются отношения с патогенной для человека микрофлорой. Измененные штаммы микроорганизмов появляются не только в результате направленного эксперимента, но и спонтанно под влиянием факторов среды. Сегодня неотвратимо стоит решение многоплановой задачи биологического мониторинга среды.

Бурное развитие биотехнологии в конце ХХ века сделало ее одной из главных движущих сил научно-технического прогресса и социально-экономического развития многих стран мира. Современная биотехнология стала основой для создания в ХХI веке принципиально новой медицины, промышленности и сельского хозяйства.
В связи с этим первостепенное значение приобретает информационно-аналитическая служба, позволяющая достоверно оценивать последние достижения в области биотехнологии и информировать общественность о тех перспективах, которые открывает использование новых технологий, а также создание соответствующей законодательной базы.

Приложение 1.

Рекомендации CABACI по разработке системы противодействия терроризму.

Наблюдение и надзор

  •  CDC должен разработать программу для  национальной системы здравоохранения в целях предупреждения случаев биотерроризма. Национальная система должна включать федеральный и местные отделы, а также аптеки, местные службы скорой помощи и ветеринарные службы.
  •  Первым шагом к созданию такой системы стала бы разработка национальной стратегии для её построения, включающая анализ возможности выполнения, определение требований и составление долгосрочной программы.
  •  Система должна использовать автоматические системы для сообщения о случаях заболевания и синдромах и автоматические системы для получения данных от нетрадиционных партнеров.
  •  Разработка такой системы в целях выявления случаев биотерроризма требует создания сетей для обмена данными между местными отделами здравоохранения и местными медицинскими службами.
  •  CDC должен разработать программу грантов по охране здоровья и сотрудничать с Конгрессом для обеспечения финансирования, чтобы создать необходимую информационную инфраструктуру.
  •  Местные информаторы, включая работников медицинского обслуживания, не обязаны использовать свои собственные ресурсы для разработки необходимой коммуникационной инфраструктуры.
  •  Механизмы обеспечения информацией не должны нарушать конфиденциальность информации о пациенте. Информация должна носить статистический характер, без указания имен пациентов или клиентов и т.д.
  •  Необходимо ввести национальную программу исследований и разработок, направленную на усовершенствование методик (технологий) наблюдения.

Эпидемиология

  •  Усовершенствование системы наблюдения, заставляющей эпидемиологов в отделах здравоохранения штатов лучше выполнять свои охранные функции.
  •  Увеличение финансирование для найма дополнительного штата эпидемиологов, так как эта работа требует больших трудозатрат.
  •  CDC должен расширить спектр биологических агентов, применяемых при биотерроризме. Эпидемиологи должны быть лучше информированы об агентах.
  •  Должны быть четкие критерии для определения порога для характера реакции: либо это будет фаза первичной реакции - предупреждение больниц и врачей, требование, чтобы врачи взяли образцы культур и попытались провести лабораторную диагностику, а также уведомление соответствующих федеральных и местных органов. Широкомасштабная мобилизация требует преодоление второго порога, например, лабораторная идентификация этиологического агента представляющего угрозу для здоровья или сбор данных наблюдений, подтверждающих необходимость таких мер.
  •  Местные отделы здравоохранения нуждаются в средствах для использования информационных технологий для сбора, хранения, анализа и обмена эпидемиологическими данными.

Требования к лабораториям

  •  Врачи должны поощряться в стремлении более регулярно брать культуры и и сдавать их в лабораторию на анализ, чтобы убедиться в отсутствии необычных явлений, особенно если количество пациентов велико или они имеют симптомы, подобные гриппу в нехарактерное для гриппа время года.
  •  LRN должны расширить свою сеть лабораторий с уровнем А и лучше контролировать лаборатории для анализа пищи и воды и ветеринарные лаборатории, чтобы обеспечить наличие диагностических возможностей для всего спектра биотеррористических агентов.
  •  CDC должен продолжать финансирование лабораторий через федеральные гранты.
  •  Лаборатории уровней В и С нуждаются в усовершенствовании., включая расширение спектра биотеррористических агентов, которые они могут идентифицировать.
  •  Лаборатории штатов также должны расширять свои возможности по определению чувствительности микробов в целях назначения эффективного лечения.
  •  Лаборатория быстрого реагирования и новых технологий при CDC (RRAT) должна продолжать расширять свои технические возможности для быстрой диагностики особо опасных агентов и расширения спектра агентов.
  •  Требуется постоянное обучение новым технологиям.
  •  Требуется обучение технических работников лабораторий для расширения их знаний о спектре потенциальных биотеррористических агентов.
  •  Эти работники должны постоянно проходить подготовку по вопросам биотерроризма.
  •  Необходимо развивать связь между лабораториями и информационную инфраструктуру.
  •  Необходимо финансирование на реконструкцию и перепланировку лабораторий в целях более эффективного использования площадей.

Медицинское руководство

  •  На местах должны быть разработаны поэтапные планы профилактики и лечения.
  •  Необходимо разработать план доклинической работы, обеспечивающий точную информацию о том, какое требуется лечение и где оно может быть проведено.
  •  На местах должны быть обеспечены ресурсы для оказания первой помощи на основе договоров с местными медицинскими службами в течение 48 часов до прибытия федеральной помощи.
  •  Необходимо организовать консультации для пациентов для ликвидации паники на пунктах сортировки и установления порядка.
  •  Заранее следует договориться, кто принимает решения в отношении установления очередности в случае биотеррористического акта.
  •  Необходимо обдумать профилактические меры среди некоторых групп населения до свершения биотеррористического акта.
  •  Для эффективного использования местных ресурсов необходимо создать систему контроля медицинских средств.
  •  В целях предотвращения распространения оспы в результате биотеррористического акта должны быть готовы необходимые материалы для быстрой и массовой профилактики.
  •  Правительства штатов и федеральное правительство должны предусмотреть обеспечение дополнительных ресурсов рабочей силы. Эту деятельность должно возглавить Министерство Обороны.
  •  Необходимо использовать усовершенствованные методы для оценки эффективности мер профилактики и лечения, в том числе компьютерное моделирование.
  •  Местные планы профилактики должны включать учет дополнительных ресурсов.

Подготовка и обучение

  •  Соответствующая подготовка медицинского персонала и работников органов здравоохранения и скорой помощи необходимы для правильного выявления, оценки агента и реагирования.
  •  Программа внутренней подготовленности (Domestic Preparedness Programm) должна быть сосредоточена на вопросах реагирования органов здравоохранения и медицинского персонала, а подготовка должна строиться на критериях HAZMAT, что обеспечило бы ее тесную связь с действиями именно в случае применения биологического оружия, включая распознавание агента и определение терапевтических мер.
  •  Необходимо привлекать медперсонал к учебным сессиям, используя гибкий график обучения и электронные средства.
  •  Медицинский персонал должен привлекаться к планированию мероприятий по реагированию на местном и федеральном уровне.

Информация и связь

  •  CDC и другие федеральные агентства должны подчеркивать необходимость совершенствования информационной инфраструктуры и активно проводить работу по привлечению партнеров на уровне штата и на местном уровне, чтобы создать действительно национальную информационную сеть для здравоохранения.
  •  Создание такой системы зависит от соответствия отдельных ее элементов общим требованиям. Необходимо восполнить все пробелы и затем объединить разнообразные технические коммуникационные системы в эффективную сеть.
  •  Чтобы обеспечить взаимодействие коммуникационных систем отделов здравоохранения, больниц и служб общественной безопасности необходимо для них организовать контакт и консультации на протяжении процесса разработки таких стандартов.
  •  Федеральные отделы и агентства должны координировать свои инициативы по созданию информационной инфраструктуры, чтобы обеспечить интеграцию и взаимодействие коммуникационных систем.
  •  Особое внимание должно уделяться программе HAN в целях увеличения финансирования создания информационной инфраструктуры.
  •  Управление по готовности к биотерроризму  и разработке программы реагирования должно ввести обмен информацией.

Готовность и реагирование на федеральном уровне, уровне штата и местном уровне

  •  Должно быть четкое разграничение между химическим, биологическим, радиологическим и ядерным терроризмом с пониманием требований в случае биотерроризма.
  •  Благодаря знакомству с местной географией, ресурсами и персоналом местные власти должны играть значительную роль в организации реагирования. Командование и контроль должны осуществляться совместно федеральными и местными органами.
  •  Планы деятельности в случаях биотерроризма должны учитывать не только город, но и пригороды. Требуется федеральное финансирование для обеспечения связи и взаимодействия между местными здравоохранительными органами, медицинскими службами и органами общественной безопасности.
  •  При планировании больницы должны быть включены в систему реагирования на случаи биотерроризма.
  •  Органы здравоохранения должны более широко включаться в командные и контрольные инфраструктуры на местном уровне.
  •  Необходимо четко разграничить роли федерального правительства, правительств штатов и местных органов власти, чтобы избежать путаницы.

Сотрудничество с общественностью и частным сектором

  •  Правительство должно сотрудничать с частным сектором, сделать его партнером своей деятельности по готовности к биотерроризму. Сюда входят медицинская промышленность, печать и электронные средства информации (связи), фармацевтическая промышленность и сектор информационной технологии.
  •  Медицинская промышленность – наиболее важный партнер частного сектора при обеспечении готовности к биотерроризму.
  •  Так как средства информации (связи) будут обеспечивать взаимодействие между правительством и общественностью до биотеррористических актов, во время и после них, особая стратегия в отношении этих средств должна быть включена в список мер против биотерроризма.
  •  HHS и CDC должны развивать более крепкие связи со средствами информации (связи), чтобы лучше информировать их о технических аспектах практического здравоохранения и биотерроризма.

Центры по борьбе с заболеваниями и их предотвращению

  •  Предположения, которые использует CDC при планировании, должны смещаться от узкого множества низкой вероятности, случаев со значительными последствиями к множеству более вероятной «середины» и случаев с незначительными последствиями.
  •  Для каждого компонента выявления и оценки случаев биотерроризма и реагирования на них CDC должен четко определить требования к действиям, которым должен отвечать компонент.
  •  В своих программах BPRP должен сосредоточиться на разработке программ наблюдения, эпидемиологии и лабораторного реагирования, чтобы обеспечить возможность четкого выявления и оценки предполагаемых случаев биотерроризма.
  •  CDC должен разработать программу поддержки партнеров на местах среди отделов здравоохранения, организаций общественной безопасности и больниц и нетрадиционных партнеров – городских и муниципальных систем для выявления и оценки предполагаемых случаев биотерроризма.
  •  Управление по готовности к биотерроризму  и разработке программы реагирования должно быть поднято до уровня управления и директора CDC и должно иметь возможность распоряжаться бюджетом.

Приложение №2.

План CDC по готовности к действиям в случаях биологического и химического терроризма

Готовность и профилактика;

  •  Подготовка согласованных планов и протоколов по биотерроризму, обеспечивающих координацию действий здравоохранительных органов на всех уровнях – федеральном, штатном и местном.
  •  Создание системы заочного обучения при министерстве здравоохранения, обеспечивающую подготовку на случай биологического и химического терроризма для работников местных служб здравоохранения и служб здравоохранения штатов.
  •  Распространение руководств для здравоохранения и требований к разработке планов подготовки на случай биологического и химического терроризма для использования органами здравоохранения штатов и местными здравоохранительными органами.

Выявление и контроль

  •  Усиление системы контроля за случаями заболеваний и повреждений в результате воздействия патогенов и химических веществ, включенных в список опасных агентов, составленный CDC.
  •  Разработка новых алгоритмов и статических методов для поиска подозрительных случаев в медицинских базах данных.
  •  Выбор критериев для исследования и оценки подозрительных групп заболеваний человека и животных или повреждений и сигналов для уведомления исполнительной власти о предположительном акте биологического или химического терроризма.

Диагноз и характеризация биологических и химических агентов

  •  Создание многоуровневой сети реагирования лабораторий на акты биотерроризма, которая связывала бы здравоохранительные органы с лабораториями, располагающими наибольшими совершенными средствами для идентификации особоопасных биологических агентов и сообщения о них.
  •  Создание лабораторий быстрого реагирования на основе самых современных технологий в рамках CDC, чтобы  обеспечить возможность круглосуточной диагностики и молекулярно-биологической оценки особоопасных биологических агентов.

Принятие мер по ликвидации инцидента

  •  Помощь здравоохранительным органам штатов и местным органам в организации развертывания быстрых действий в случае скрытой атаки или подозрения на вспышку заболевания, которая могла бы быть результатом скрытой атаки.
  •  Обеспечение выполнения действий по быстрой мобилизации команд реагирования на случаи терроризма при CDC, которые будут оказывать помощь работникам здравоохранения на местах, агентам охранных служб и представителям исполнительной власти.
  •  Создать государственные запасы фармацевтических средств на случай терроризма с использованием биологических или химических агентов.

Системы связи

  •  Создание государственной электронной инфраструктуры для улучшения обмена важной информацией между местными, федеральными органами здравоохранения и органами здравоохранения штатов.
  •  Применение плана экстренной связи, обеспечивающего быстрое распространение информации среди общественности во время террористических актов, при их угрозе или подозрении.
  •  Создание сайта для популяризации информации о подготовке и обучении на случай биотерроризма, а также другой важной информации, связанной с биотерроризмом

РЕКОМЕНДАЦИИ

Осуществление стратегического плана CDC по подготовке и реагированию на случаи терроризма к 2004 году должен принести следующие результаты:

  •  Органы здравоохранения здравоохранительные службы США будут готовы к смягчению результатов биологического и химического терроризма (заболеваний и повреждений).
  •  Контроль органов здравоохранения за инфекционными заболеваниями и повреждений, включая события, которые могли бы указывать на террористическую деятельность, будет своевременным и полным, сообщения о предполагаемых террористических актах будут передаваться через широкую сеть государственной системы здравоохранительного контроля.
  •  Национальня сеть лабораторий для реагирования на случаи биотерроризма будет расширена и будет включать лаборатории во всех 50 штатах. Она будет включать экологическую лабораторию CDC по химическому терроризму и 4 региональные лаборатории.
  •  Отделы здравоохранения штатов и федеральные отделы будут оснащены современными инструментами для быстрого эпидемиологического исследования и контроля при предположительных и подтвержденных актах био- и химического терроризма, и необходимые медицинские средства будут выделяться из национального фармацевтического запаса в случае терроризма.
  •  Хорошо подготовленные сотрудники медицинского обслуживания и здравоохранения будут в каждом штате. Их деятельность по борьбе с терроризмом будет координироваться с помощью быстрой и эффективной системы связи, соединяющей здравоохранительные органы США с их партнерами.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

15795. Предмет метод и теоретические основы статистики 14.61 KB
  Предмет метод и теоретические основы статистики Предметом статистики является количественная сторона массовых общественных явлений в неразрывной связи с их качественной стороной которая отображается посредством объективных статистических показателей то есть осо
15796. Свойства средней арифмитической 49.34 KB
  Наиболее распространенным видом средних величин является средняя арифметическая. Простая средняя арифметическая: где xi – значение варьирующего признака; n – число единиц совокупности. База для вычисления этой средней – первичные записи результатов наблю
15797. Сопоставимость уровней и смыкания рядов динамики 15.16 KB
  Сопоставимость уровней и смыкания рядов динамики Анализировать ряды динамики нельзя если приводятся несопоставимые данные. Несопоставимость статистических данных во времени может быть вызвана следующими причинами: инфляционным процессом; территориальные изменени...
15798. Способы установления величины интервала в количественной группировке 19.73 KB
  Группировочным называется признак по которому осуществляется разбиение единиц совокупности на отдельные группы. Его часто называют основанием группировки. В основание группировки могут быть положены как количественные так и качественные признаки. При построении гр
15799. Среднее квадратическое отклонение для альтернативного признака 69.32 KB
  Среднее квадратическое отклонение для альтернативного признака Среднее квадратичное отклонение определяется как обобщающая характеристика размеров вариации признака в совокупности. Оно равно квадратному корню из среднего квадрата отклонений отдельных значений пр
15800. Средние величины и их виды 12.95 KB
  Средние величины и их виды. Наиболее распространённой формой статистических показателей используемой в социальноэкономических исследованиях является средняя величина. Средняя величина – обобщающий показатель выражающий типичный уровень размер варьирующего пр
15801. Средние формы общих индексов 29.05 KB
  Средние формы общих индексов Помимо агрегатных индексов в статистике применяется и другая их форма – средневзвешенные индексы. Их используют когда имеющаяся в распоряжении информация не позволяет рассчитать общий агрегатный индекс. Средний индекс – это индекс вычи
15802. Средний уровень динамического ряда 85.3 KB
  Средний уровень динамического ряда. Способы его исчисления. Средний уровень ряда в статистике Средний уровень ряда определяет обобщенную величину абсолютных уровней. Он определяется по средней исчисленной из значений меняющихся во времени. Методы расчета среднего ...
15803. Средний уровень ряда и способы его расчета 72.58 KB
  Средний уровень ряда и способы его расчета. chronological mean средняя рассчитанная из значений изменяющихся во времени. Используется для расчета среднего уровня моментного ряда. В том случае если имеющиеся данные относятся к фиксированным моментам времени c равными интер...