В интернете можно найти данные о том, как заражать животных-переносчиков инфекций возбудителями страшных болезней. Современные технологии позволяют синтезировать гены и даже целые вирусы – потенциальные элементы биооружия. Насколько велика угроза биотерроризма, рассказывает профессор Сергей Завриев, недавно вернувшийся из Швеции, где проходил международный конгресс по проблемам биотерроризма.

Справка STRF.ru:
Завриев Сергей Кириакович, заведующий отделом международных научных связей и заведующий лабораторией молекулярной диагностики Института биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН, руководитель секции «Агробиотехнология» Общества биотехнологов России им. Ю. А. Овчинникова, член-корреспондент РАСХН

Интернет и синтетическая биология

Несмотря на принятое международным сообществом формальное вето на разработку и применение биологического оружия, некоторые страны продолжают «вооружаться» биоагентами. Что представляет собой современное биооружие и какова степень угрозы его применения против человека?

Сергей Завриев: «Однозначными доказательствами
масштабногоприменения биологического оружия в
аграрном секторе мы не располагаем, однако,
есть примеры, косвенно подтверждающие
существование такой опасности»

• Естественно, основная часть разрабатываемого биологического оружия направлена против человека. К нему в первую очередь относятся возбудители сибирской язвы, оспы, чумы, ряд особо опасных вирусов. Атаки с применением химических и биологических агентов начали применять ещё в Первую мировую войну, после чего в 1925 году несколько стран подписали договор о запрете использования удушливых и ядовитых газов, бактериологических веществ в период военных действий. Со временем к этому договору присоединялось всё больше государств. Но это, к сожалению, не решило проблему биотерроризма – правила, принятые международным сообществом нарушались и в конце XX, и в начале XXI века. Наиболее широко были освещены в прессе два события – зариновая атака секты Аум Синрикё в Токийском метро в 1995 году и рассылка писем со спорами сибирской язвы в 2001 году в США.

Современное биологическое оружие может быть разработано и с помощью методов синтетической биологии, которая дошла до стадии развития, позволяющей синтезировать полноценные геномы вирусов. Например, таким путём воссоздан вирус испанки, «подкосивший» в начале XX века более миллиона человек.

Насколько доступно биологическое оружие потенциальным террористам?

Стопроцентных гарантий того, что оружие массового уничтожения не попадёт в руки злоумышленников, к великому сожалению, нет. Интернет предоставляет практически безграничный доступ к самой разнообразной информации, пусть зачастую и искажённой. Можно найти данные, например, о том, как заражать животных – переносчиков возбудителей инфекционных заболеваний (крыс – чумой); как выделить возбудителей болезней из инфицированной крови больного животного или человека; как получить исходные материалы для распространения инфекции с помощью аэрозоля, а, следовательно, как создать элементы биологического оружия. Если эта информация так доступна, то возможно ли предотвратить получение и использование её заинтересованными лицами, в том числе террористами? Вспомните взрыв на Черкизовском рынке в Москве летом 2006 года: информацию и инструкции по сборке взрывного устройства преступники получили из интернета. Документ «Биологическое оружие» можно было найти на сайте лидера «Аль-Каиды» Мустафы Сетмарьяма Насара.

Что же касается доступа к использованию методов синтетической биологии, то на этот вопрос нельзя ответить однозначно. В принципе в мире уже достаточно биотехнологических компаний, которые по частным заказам могут синтезировать любые последовательности ДНК. Некоторые из фирм, особенно в США, подходят к этому делу очень серьёзно и осторожно, и прежде чем синтезировать заказанную последовательность, сначала сканируют её на предмет безопасности, чтобы быть уверенными в том, что полученные гены не могут быть использованы для создания потенциально опасных биологических материалов. Как правило, такую проверку фирмы проводят по собственной инициативе, однако сегодня ставится вопрос о необходимости принятия закона, обязывающего компании сначала убедиться в том, что заказанная последовательность нуклеотидов не может быть использована в неблаговидных целях, а потом уже синтезировать её. По всей видимости, к аналогичным мерам регулирования придёт и Россия: у нас уже достаточно много фирм и научно-исследовательских учреждений, которые имеют возможности синтезировать последовательности нуклеотидов соответствующих размеров.

Конечно, такие работы требуют хорошего финансирования и квалифицированных специалистов, поэтому небольшие террористические группы сегодня вряд ли будут активно этим заниматься как в нашей стране, так и за рубежом. Однако не стоит полностью сбрасывать со счетов эти потенциальные угрозы: своевременные профилактические меры наиболее действенны и позволяют с минимальными затратами предвосхитить возможные проблемы.

Кому был нужен вирус H1N1

Существует ли угроза биологических атак, направленных против экологии, сельскохозяйственного сектора?

Безусловно. Использование микроорганизмов (бактерий, вирусов, грибов и др.) может быть направлено не только против человека, но и против животных, сельскохозяйственных культур, окружающей среды в целом.

Реальная угроза биотерроризма заключается и в возможности прямого уничтожения источников питания растительного и животного происхождения,

что может на длительный период дестабилизировать системы здравоохранения и продовольственной безопасности целой страны или региона. Подтверждением этого являются регулярные международные конференции и симпозиумы по борьбе с угрозой агротерроризма, наиболее представительный из которых состоялся в Канзас-Сити (США) в сентябре 2006 года. Сегодня активно обсуждается возможность террористических атак в областях народного хозяйства, связанных с поставками продуктов питания. Следует подчеркнуть, что большая часть потенциального оружия для агробиотеррора, как и биотеррора в целом, создана самой природой. Потери урожая от болезней растений, вызванных различными живыми организмами и патогенами, могут быть весьма высоки. Так, средняя оценка мировых потерь урожаев, к чему привели болезни и насекомые-вредители, в некоторые годы последних десятилетий прошлого века находилась в пределах 40 процентов – и это без всякого биотерроризма. В дополнение к естественным потерям, которые при использовании правильных технологий можно минимизировать, потери за счёт специально направленной активности со стороны террористов могут достигать катастрофических размеров и привести как к психологическим и экологическим проблемам, так и к долговременной дестабилизации системы продовольственной безопасности целого региона и резкому росту цен на продовольствие.

Однозначными доказательствами масштабного применения биологического оружия в аграрном секторе мы не располагаем, однако, есть примеры, косвенно подтверждающие существование такой опасности. В частности, когда на Кубе победила революция, там сразу же возникли большие проблемы с плантациями табака и сахарного тростника. Это явление некоторые политики объяснили актом биотерроризма, направленным на подрыв экономического потенциала острова.

В прошлом году мир искал способы защиты от непонятно откуда взявшегося вируса H1N1. От столь же неожиданной вспышки птичьего гриппа гибли пернатые. Может, это тоже были биологические атаки?

Есть подозрения, что проблемы со штаммом H1N1 были созданы фармакологическими компаниями, чтобы получить максимум прибыли от продажи выпускаемых ими препаратов. Однако чтобы утверждать это, нужно иметь веские доказательства, а их пока нет. То же самое с эпидемией птичьего гриппа – точно неизвестен источник его распространения. Если этот вирус был искусственно привнесён в стаю перелётных птиц, то это, конечно, преступление, которому должны дать оценку соответствующие службы.

Каким образом можно предотвратить потенциальную биотеррористическую угрозу?

Следует разработать чёткие меры правовой ответственности за распространение через интернет данных, позволяющих или облегчающих создание любого типа оружия, которое можно использовать в неблаговидных, в первую очередь террористических целях.

Не нужно открывать доступ к элементам оружия массового уничтожения, в том числе и биологическим агентам, в целом следует держать ситуацию под контролем. Ведь на пустом месте серьёзная угроза биотерроризма не возникнет. Ему необходимы организационная поддержка на очень высоком уровне, много денег, хорошо оснащённые лаборатории по стандартам BSL3 и даже BSL4 (biological security level) и очень квалифицированные учёные. Повторюсь, всё это не так просто, как кажется, поэтому своевременно отследить и предупредить появление такой активности возможно.

Антитеррористические технологии

Ведутся ли в научных лабораториях Института биоорганической химии разработки, которые так или иначе связаны с противодействием биологическим угрозам?

Да, в последние годы в ряде подразделений нашего института учёные занимаются исследованиями по быстрой и высокочувствительной диагностике особо опасных токсинов и вирусов гриппа. В частности, возглавляемые мной и профессором Евгением Гришиным группа молекулярной диагностики и лаборатория нейрорецепторов и нейрорегуляторов совместно со специалистами из ГНЦ Прикладной микробиологии и биотехнологии и НПО «ДНК-технологии» разрабатывают высокочувствительную (всего несколько тысяч молекул в образце) систему диагностики токсинов. Это важно для своевременного выявления отравлений стафилококковыми, ботулиническими инфекциями как человека, так и животных. С токсинами, продуцентами которых являются наиболее опасные патогены, в рамках этой же программы работает ГНЦ прикладной микробиологии и биотехнологии, в нашем Институте ещё несколько лабораторий занимаются проблемами, в той или иной степени связанными с обеспечением биобезопасности.

Что представляет собой система диагностики токсинов, над которой сейчас работает Ваша группа?

Мы оптимизируем и совершенствуем имунно-ПЦР (ПЦР – полимеразная цепная реакция) технологии для создания эффективных и надёжных систем, которые позволят чётко, быстро и точно выявлять и идентифицировать ряд особо опасных токсинов, продуцируемых патогенными микроорганизмами. Основной исследовательский этап состоит из двух частей: получение высокоспецифических моноклональных антител к антигенам (антигеном может быть как конкретная молекула, так и микроорганизм, например, бактерия или вирус), которые запланировано тестировать; вторая – связывание ДНК-зонда и проведение собственно анализа. До конца этого года мы планируем произвести первые опытные образцы для выявления нескольких токсинов, оптимизировать всю систему в целом, а в течение двух последующих лет – довести технологию до промышленного производства. О больших масштабах по выпуску говорить пока рано. Поскольку данный проект в основном финансируется государством (Министерством промышленности и торговли РФ), наверное, именно оно должно в первую очередь убедиться в качестве представленной технологии, в том, что она соответствует поставленным задачам, а потом сертифицировать и рекомендовать её к использованию. В итоге

разработанная система диагностики должна попасть на вооружение многих медицинских учреждений, а также Россанэпидемнадзора, МЧС, возможно, Министерства обороны.

С её помощью можно будет определять с высокой степенью достоверности наличие в исследуемом материале токсинов и, как следствие, возбудителей болезни на самых ранних стадиях поражения, когда другими методами сделать это будет крайне сложно. А ранняя и своевременная диагностика принципиально важна как для правильного лечения, так и для выявления источника поражения, выбора соответствующих методов противодействия и деконтаминации поражённой территории.

Автор: Наталья Σ Быкова