Оспа, одна из опаснейших эпидемических болезней в истории человечества, была ликвидирована в 1980 году. Но в двух лабораториях мира (всего в двух, но тем не менее) инфекционные вирусы натуральной оспы все еще спят. Аварии усиливают страх того, что опасные вирусы могут однажды - преднамеренно или непреднамеренно - попасть в окружающую среду. Почему Всемирная организация здравоохранения до сих пор их не уничтожила?
Авария в лаборатории строгого режима не всегда означает «красное уровень угрозы»
На пятом этаже Российского государственного исследовательского центра вирусологии и биотехнологии (Вектор) в западно-сибирском городе Кольцово недавно взорвался бензобак. Сгорела площадь 30 квадратных метров, пишет институт в жиденьком пресс-релизе, один человек был ранен. Пожар быстро потушили. Он скорее всего не привлек бы внимания средств массовой информации - если бы в так называемой лаборатории «Вектор» не было никаких опасных для жизни вирусов. Помимо вирусов Эбола и гепатита, существует один из последних двух видов вируса натуральной оспы – возбудителей, не поверите, оспы. Хотя, согласно тому же пресс-релизу, в пострадавшей части здания «никаких биологических материалов» не хранилось. Но неопределенность остается. Ведь в советское время сотрудники лаборатории «Вектор» работали над биологическим оружием. И Соединенные Штаты, и Россия во время холодной войны исследовали возможность использования Variola вирусов, проще вирусов натуральной оспы, в качестве оружия.
Может ли несчастный случай, подобно описанному выше, выпустить на волю смертельный вирус и заразить человека? Андреас Ницше, руководитель отдела высокопатогенных вирусов в Институте Роберта Коха (RKI) в Берлине, считает это очень маловероятным. «Лаборатории спроектированы таким образом, чтобы ничего не могло случиться даже в чрезвычайных ситуациях». Кроме того, температура до 100 градусов по Цельсию делает большинство вирусов безвредными. В пламени горелки Бунзена преобладают температуры до 1500 градусов по Цельсию, с которыми, пожалуй, легче всего сравнить пожар в бензобаке. Ничего не останется от трубки вируса натуральной оспы при воздействии такого количества тепла.
Все, что было в контакте с вирусами и покидает лабораторию с высокой степенью защиты, стандартно проходит через автоклав, где его стерилизуют под давлением пара при 121– 134 градусах Цельсия. Эти и другие строгие правила не допускают случайного выброса опасных вирусов из таких лабораторий, как «Вектор». «Пока люди придерживаются правил, лаборатории на 100% безопасны», - говорит вирусолог Ницше.
Существует куда большая вероятность найти старые образцы вируса натуральной оспы вне лаборатории безопасности, как это было в июле 2014 года. В то время шесть пробирок сублимированной оспы были обнаружены в старом хранилище Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA). Поскольку в 1980 году болезнь была ликвидирована во всем мире, все запасы вируса оспы были собраны и в настоящее время хранятся фактически только в двух лабораториях, строго контролируемых Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ): российской лаборатории «Вектор» и центре США по контролю и профилактике заболеваний.
Герман Мейер, профессор Института микробиологии Вооруженных сил Германии в Мюнхене, не видит угрозы для человечества в хранящихся вирусных штаммах. Лаборатории с высоким уровнем безопасности оснащены соответствующими средствами контроля и контроля доступа, а персонал обучен и проверен на безопасность. Преступник, который работает в лаборатории, может преодолеть эти препятствия, но это очень маловероятно.
Не только вирусы натуральной оспы могут вызвать оспу
Ницше всегда удивляется, как мало людей, включая врачей, знают, что все еще существуют вирусы оспы. «Вы никогда не сможете полностью уничтожить их», - говорит вирусолог. Потому что, в отличие от вируса натуральной оспы, который поражает только людей, другие вирусы оспы, то есть представители рода Orthopoxviruses, имеют гораздо более широкий спектр хозяев: они заражают разных животных. Вакцина, которая защищает от «истинной» оспы, также защищает от других ортопоксвирусов. Из-за побочных эффектов - и отсутствия необходимости - в настоящее время практически никто не вакцинируется против оспы. Уже несколько лет люди заражаются оспой млекопитающих.
В то время как у людей инфекции коровьей, конской или буйволиной оспы обычно вызывают не больше, чем безвредную сыпь, инфекция оспы обезьян может быть смертельной. Вот почему вирусологи называют ее "двоюродной сестрой" оспы. Впервые в 1957 году вирус был обнаружен у обезьян, живущих в неволе. Тем не менее, они, кажется, не являются их основным хозяином, а получили её от грызунов, таких как, например, крысы.
С 2017 по 2018 год население Нигерии пережило крупнейшую в мире зарегистрированную вспышку оспы обезьян. По данным RKI было зарегистрировано 262 подозрительных случая, из которых 113 были подтверждены в лаборатории. Семь человек погибли в ходе этой вспышки. Вирус оспы обезьян может также с большей вероятностью распространиться среди людей сегодня, потому что они расчищают все больше и больше лесных районов и выращивают там пищу. Расследование показало, что люди в Западной и Центральной Африке, где до сих пор было зарегистрировано большинство случаев, часто едят грызунов, которых они находят мертвыми в лесу.
То, будет ли болезнь диагностирована вообще, во многом зависит от наличия необходимого лабораторного оборудования и, следовательно, от инфраструктуры. Оспа обезьян наиболее распространена в отдаленных районах, что затрудняет оценку истинного числа случаев заболевания. При ввозе грызунов или путешественников, которые сами заразились этим вирусом, также были единичные случаи заражения оспой обезьян за пределами африканского континента, например в США, Великобритании, Израиле и Сингапуре. Однако риск того, что путешественники переманивают болезнь из Африки в Европу, оценивается как низкий. «Это может случиться, но это чрезвычайно редко и обычно быстро обнаруживается», утверждают вирусологи.
Ницше работает с поксвирусами в течение 17 лет и руководит немецкой Консилиальной лабораторией в Институте Роберта Коха в Берлине. Это одна из немногих лабораторий в Германии, которая может обнаружить заражение вирусами натуральной оспы. Кроме того, другие вирусы оспы, такие как вирусы коровьей оспы, оспы обезьян и парапокса, которые обнаружены у многих различных животных, также изучаются там. «Чем меньше вирус, тем более он патогенный», - объясняет Ницше. Вариолавирусы, которые специализируются на людях, также чрезвычайно опасны для них: инфекция смертельна в 30-50% случаев. Коровья оспа, которая имеет чрезвычайно широкий диапазон хостов, обычно безвредна для отдельных хостов. Пока что во всем мире насчитывается не более 3 смертельных исходов.
Однако даже в пределах одного вида вируса, такого как оспа обезьяны, существуют различные подтипы. Например, западноафриканский вирус оспы обезьян не так опасен для человека, как вирус Центральной Африки, объясняет Ницше. Почему — еще не до конца понятно. Выяснение того, какие генетические изменения помогают вирусу лучше адаптироваться к хозяину и стать более опасным для хозяина, важно для борьбы и, в идеале, предотвращения глобальных заболеваний. Ведь даже вирус Variola не заразил (только) людей с самого начала, но перешел на нас от животных - возможно, грызунов. Чтобы исследовать эти отношения и выяснить точное происхождение вируса, может быть важно сохранить жизнеспособные вирусы натуральной оспы.