Супер вирус найденный в сибири

Гигантский вирус нашли в Сибири. В мерзлоте он провёл десятки тысяч лет. Специалистам удалось "оживить" его, использовав в качестве жертвы амёб. Эксперты предупреждают: помимо безобидных, на глубине вполне могут таиться и смертоносные бактерии и вирусы. Поэтому людям надо быть аккуратнее в освоении арктических регионов. Насколько велика угроза - мнения вирусологов выслушала корреспондент "Вестей ФМ" Александра Писарева.

30 тысяч лет "проспал" в вечной мерзлоте Сибири вирус, который окрестили Mollivirus sibericum. Гигантский он по меркам микромира. В длину - чуть больше половины микрона: его можно увидеть с помощью простого микроскопа. Специалисты установили, что вирус содержит порядка 500 генов. Главное - в нём сохранились нетронутые образцы ДНК. Поэтому удалось ненадолго "реанимировать" вирус, внедрив частицы в амёб. Теперь французские эксперты заговорили о том, что его получится вернуть к жизни. Образцы они получили от российских коллег, уточняет завлабораторией биологии арбовирусов Института полиомиелита и вирусных энцефалитов им. Чумакова Галина Караганова:

"Этот вирус был предоставлен французам нашими учёными, которые в Пущино работают и занимаются простейшими из вечной мерзлоты. Такие возможности по изучению древних вирусов у нас уникальные, потому что у нас в Якутии и на Кольском полуострове самые глубокие скважины, где можно проникнуть на самую большую глубину вечной мерзлоты".

Сомневаться в успехе французских специалистов не приходится. Современные технологии позволяют делать то, что раньше казалось невозможным, поясняет доктор медицинских наук Юрий Гендон:

"4 тысячи лет, по-моему, пролежала. И обнаружили у этой мумии в одном месте типичное повреждение, которое вызывает вирус оспы. И там действительно обнаружили вирус оспы. Но он был мертвый. Потому что ДНК за это время погибла. Но те возможности, которые сейчас имеет молекулярная генетика, позволяют вернуть к жизни вирус".

Древние вирусы не только внушительнее нынешних размером, но и сложнее устроены генетически. Для сравнения: у Mollivirus sibericum - полтысячи генов. У вируса гриппа - всего 8. Как бы ни было интересно, ученым надо осознавать всю серьезность ситуации, продолжает Юрий Гендон:

"Выделение нового вируса, который не был известен в течение всего того периода, когда мы очень хорошо можем обследовать и определять, что это за вирус, - это, конечно, очень интересно, но и очень опасно. Потому что если это вирус новый - гиганстский или не гигантский - то у людей, которые сейчас живут, никакого иммунитета к нему нет. И если он вдобавок может инфицировать людей, это будет ужасная история".

Бояться не надо, уверена эксперт Галина Караганова. Ведь работают с той же оспой. Есть специальные лаборатории, нормы и регламенты. Зато "старый новый" вирус может помочь обезопасить человечество от потенциальных угроз:

"За последнее время октрыто достаточно большое количество вирусов, не только древних, но и современных. И число таких вирусов, которые сейчас открываются, увеличивается. Но это - современные вирусы. Конечно, очень интересно узнать, откуда они произошли, и изучение древних вирусов - это большой вклад в понимание, что это за гигантские вирусы, как они эволюционировали и не могут ли они принести нам еще какую-то неожиданность".

Mollivirus sibericum - четвертый древний вирус, открытый с 2003 года. И 2 из 4 "гигантов" были найдены в вечной мерзлоте. Предыдущий полтора года назад обнаружили во время буровых работ на Чукотке. Поэтому эксперты предупреждают: во время индустриализации Сибири и Арктики надо быть настороже, чтобы не воскресить случайно что-нибудь смертоносное.

Популярное

СЕРГЕЙ МИХЕЕВ: Я думаю, что нам придется понять, что в серьезной части экономики нам придётся – внимание! – отказаться от капитализма и свободного рынка. Отказаться! Отказаться и ввести там государственное планирование. Для этого, возможно даже, придется создать другой орган власти или орган экономического планирования вроде Госплана.

За последние несколько столетий человечество сделало несколько огромных шагов вперед – люди изобрели Интернет, научились лечить болезни, которые ранее считались смертельными, создали искусственный интеллект и даже побывали в космосе. Тем не менее, огромное количество природных явлений все еще остается загадкой для человека.

Сегодня весь мир отчаянно борется с коронавирусом, который стремительно распространяется по нашей планете, и подобные эпидемии случаются регулярно – вирус Эбола и Марбурга, вспышки свиного и птичьего гриппа, атипичная пневмония, желтая лихорадка. И в этот список входят только те пандемии, которые случились на Земле за последние десять лет.

И все же, все вышеперечисленные вирусы уже были известны науке, поскольку являлись мутировавшими версиями существующих. Однако наша планета хранит куда более загадочные и пугающие находки, которые могут воскреснуть спустя тысячи и даже миллионы лет сна.

Жизнь в вечной мерзлоте

Еще в 1979 году советский доктор биологических наук Сабит Абызов изучал ледники в Антарктиде и сделал удивительное открытие. В замершем грунте он обнаружил живые микроорганизмы, которым было более 400 тысяч лет. Эта находка вдохновила ученых со всего мира продолжить поиски древних организмов в ледниках – и их исследования вскоре дали свои плоды.

Воскресшие гигантские вирусы

Уже в 2007 году исследователям из Копенгагенского университета удалось выделить ДНК из бактерий, чей возраст достигал примерно полумиллиона лет, а спустя несколько лет ученый из России обнаружил еще более древние микроорганизмы, возрастом около 3,5 миллионов лет. Самой древней находкой стали соляные кристаллы из США с живыми бактериями, которые застали зарождение динозавров на нашей планете.

Найденные микроорганизмы, мимивирусы, пандоравирусы, питовирусы и молливирусы, получили название гигантских вирусов, поскольку их размер составляет около одного микрометра и его даже можно увидеть в обычный оптический микроскоп.

Эти типы вирусов не несут прямой угрозы человечеству, поскольку имеют способность паразитировать лишь на амебах. Однако никто с точностью не может сказать, какие еще микроорганизмы сохранились во льдах вечной мерзлоты, и какое влияние они могут оказать на людей в случае активации, а тот факт, что жизнь в вечной мерзлоте существует, и существует уже на протяжении стольких лет, говорит о том, что наша планета действительно изучена не до конца и хранит массу загадок.

Напрасные опасения или реальная угроза?

В 2016 году группа исследователей обнаружила под землей пещер в Нью-Мексико особый вид бактерий Paenibacillus, которые жили еще четыре миллиона лет тому назад. Проведя ряд исследований, ученые выяснили, что найденные микроорганизмы устойчивы к 70% современных антибиотиков. Это исследование поразило биологов – бактерии, которые провели столько времени в ледяном заточении без возможности размножаться, адаптировались к условиям и смогли выжить, при этом выработав иммунитет к большинству современных лекарств.

А чуть позже, в том же 2016 году, мир столкнулся с реальной эпидемией, начавшейся после таяния льдов. Четыре года назад в Салехарде была зафиксирована вспышка сибирской язвы – это произошло впервые за последние 75 лет, а причиной эпидемии стали микроорганизмы, жившие в замерзших могильниках.

Дело в том, что в период с 1897 по 1925 года на территориях Ямала были захоронены сотни погибших от сибирской язвы оленей, после чего эти захоронения стали частью замерзших территорий. Однако летом 2016 года в Ямало-Ненецком округе были зафиксированы рекордно высокие температуры, и ледники начали таять, освобождая смертоносные бактерии.

В результате эпидемии погибло почти три тысячи оленей, девяносто человек попали в инфекционные больницы и один ребенок скончался.

Этот инцидент обеспокоил исследователей, поскольку во льдах вечной мерзлоты находится масса трупов животных, которые погибали от давно забытых вирусных инфекций, а также старые кладбища и тела тех людей, которые умерли в результате чумы, оспы, холеры и других опаснейших заболеваний прошлого.

Кроме того, все новые и новые открытия исследователей говорят о том, что в толще льда могут находиться и более опасные и разнообразные вирусы, которые способны вызывать целые эпидемии. Открыватель одного из гигантских вирусов Жан-Мишель Клаверье считает, что эти опасения не напрасны – таяние льдов началось еще в 1970 году, и нет оснований полагать, что этот процесс завершится. Одновременно с этим ученым на сегодняшний день удалось исследовать лишь верхние слои вечной мерзлоты, а потому крайне сложно судить о том, какие открытия ожидают человечество в будущем.

Также Клаверье считает, что опасность спящих вирусов заключается именно в том, что современный человек никогда не контактировал с ними.

Но не только неизвестные вирусы, которые могут вновь появиться в современном мире, пугают исследователей. Клаверье упоминает вирус черной оспы, который терроризировал весь мир в прошлом, и который на сегодняшний день считается полностью истребленной болезнью. Вполне вероятно, что эта смертоносная инфекция все еще жива и хранится в недрах ледников, которые в скором времени выпустят ее снова, как это случилось в 2016 году на Ямале с вирусом сибирской язвы.

Экономическое освоение вечной мерзлоты

Современные ученые опасаются не только последствий глобального потепления, но и растущего интереса к освоению нетронутых территорий. Дело в том, что по мере изменений, происходящих под влиянием климатических катаклизмов, добыча минеральных ископаемых в зонах вечной мерзлоты становится возможной. Подобное вмешательство также грозит тем, что спящие вирусы вырвутся на свободу гораздо раньше, чем это произошло бы в естественных условиях, и никто не может предсказать последствия этих действий.

Заведующая лаборатории криологии почв Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН Елизавета Ривкина считает, что эти территории представляют реальную угрозу для человечества, а потому к вопросу их освоения стоит подходить очень ответственно.

На данный момент вопрос с живущими во льдах вечной мерзлоты вирусами изучен не полностью, однако опасность определенно есть, и многие ученые выдвигают свои теории относительно того, что ожидает человечество в будущем и какие неприятные находки могут обнаружиться в этих зонах.

Некоторые из исследователей, отмечая возраст обнаруженных микроорганизмов, считают возможным сохранения в ледниках древних вирусов, которые стали причиной эпидемий и смертей древних людей – неандертальцев и денисовцев. Например, Саймон Андердаун из университета Брукс в Оксфорде считает, что возможная причина вымирания неандертальцев – губчатая энцефалопатия или коровье бешенство, которое поражало мозг заболевших. Археологи находили останки древних людей по всему миру, и нельзя исключать того факта, что и во льдах вечной мерзлоты заключены тела наших предков. А потому Андердаун считает вполне вероятным обнаружение древних вирусов на замерзших территориях.

Другие теории также связаны с доказанными случаями каннибализма у неандертальцев и денисовцев – древние люди совершали ритуальные убийства и часто употребляли в пищу мясо своих сородичей, что могло повлечь за собой массовые эпидемии и смерти.

Кроме того, исследователи однозначно уверены в существовании опасных вирусов прошлого в зонах вечной мерзлоты. Оспа, сибирская язва, чума – эти инфекционные заболевания унесли миллионы жизней как людей, так и животных, и их останки сегодня находятся в тающих льдах. Правда, относительно дальнейшего развития событий мнения ученых расходятся – одни исследователи считают, что предыдущий опыт поможет человечеству избежать массовых эпидемий после высвобождения вирусов, а другие склоняются к более пессимистичным прогнозам и допускают повторение пугающих событий прошлого.

Все это – лишь теории, которые пока не получили подтверждений. Однако уже существующие находки и реальные случаи воскрешения вируса изо льда заставляют поверить в то, что пугающие догадки ученых могут оказаться правдой, и вместе с таянием вечной мерзлоты в современном мире возродятся опаснейшие микроорганизмы, жившие во времена динозавров и мамонтов.

Коронавирус продолжает подкашивать людей. Зародившись в Китае , он теперь дотянулся своими заразными щупальцами и до Италии . Сама же Поднебесная постепенно превращается в один большой карантин.

ЛЮДЯМ НАДО СТАВИТЬ ЧИПЫ

- Александр Алексеевич, в России много людей, которые совсем недавно вернулись из китайских путешествий. Проходят дни, и туристы, наконец, успокаиваются, что не успели подхватить заразу. Но хочется понимать, когда им и их окружению можно расслабиться наверняка? Когда можно быть уверенным, что вирус не засел где-то внутри, чтобы проявиться позже?

- С инкубационным периодом коронавируса все понятно. У него широкие рамки: от полутора до четырнадцати дней. Если за две недели ничего не проявилось, то с карантина человека можно отпускать. Но вот во время этого периода человек, если является носителям, он может передать возбудителя и другому. Это очень неприятный момент.

- Но вокруг нас есть прибывшие из Китая люди, которых не отправляли на карантин.

- Карантинов для всех просто не хватило бы, а других мер сегодня нет. Хотя, я думаю, лет через десять, мы подойдем к тому, что будут какие-то маркеры для людей с подозрением на наличие вируса. Маркеры для того, чтобы брать их на больший контроль. Либо чипирование.

- Разве это будет этичным?

- Сейчас кажется, что нет. Но пока у человечества проходят достаточно мягкие учения. Мягкие, но важные. Эксперты давным-давно ожидают появления крайне тяжелого возбудителя, у которого будет совершенно другая летальность.

ДАЖЕ ЭБОЛА БЫЛА НЕ ТАК СТРАШНА

- Да, многие эксперты говорят о том, что и глобальное потепление может вызвать развитие новых вирусов, и сами вирусы все быстрее мутируют…

- Вот именно. Информация о том, что может появиться очень тяжелый возбудитель, витает давно. Возможно, он будет такой же смертельный как ВИЧ , но более стремительный.

- Передающийся воздушно-капельным?

- Скорее всего – да.

Все, кто выходит из дома, обязаны отметиться у комендантов. Фото: личный архив.

- Страшно даже представлять.

- На меня в свое время произвела впечатление фотография последствий заражения. На одной научной конференции докладывала итальянка и показывала слайд. Она - в биотехнологическом защитном костюме стоит в неком ангаре по щиколотку в какой-то пене, и этой пеной закрыто все пространство. И вот из пояснений докладчицы становится понятно: что я принял за пену, это мертвые птицы. Это был индюшатник, в котором погибли абсолютно все животные, когда произошла вспышка птичьего гриппа на неком производстве. Когда я работал с вирусом Эбола, у зараженных были шансы выжить, потому что на максимуме летальность составляла девяносто процентов. А здесь я увидел, как, может быть, из тысячи птиц, не выжила ни одна. И если придет подобный возбудитель человеческого профиля, а потенциал такой есть, это будет страшно, — рассказал КП - Новосибирск вирусолог.

- Так как же нам готовиться к такой угрозе?

ВОЗМОЖНО, ПРИДЕТСЯ ЛЕЧИТЬ ПРИНУДИТЕЛЬНО

- Возвращаясь к идее чипирования. Кого нужно будет подвергать этой процедуры в случае появления более опасного вируса?

- Вот люди приезжают из районов, где есть эта проблема, разъезжаются по домам. Тех, кто летит из Ухани, мы их везем в карантин. А остальные? Что с ними делать, если они остаются без контроля? Следить-то за ними было бы легче. Чип был бы хорошей штукой. При массовом применении - это будет и довольно дешево.

- Если переносить на реалии этого года, каждому, кто прибыл из Китая и не отправился на карантин – под кожу вводим электронику?

- Его можно не вкалывать, а, например, вклеивать в те места, где хорошо измеряется температура. Например, в область подмышки. Чипы, которые я сам ставил лет десять назад – это инъекционная процедура, неприятная. Такой шприц с большой иглой применяется. Многие не захотят. Но мышкам-то деваться некуда было. А данные с чипов снимались только тогда, когда мы подносили считыватель поближе к мышке.

- Какую информацию передавали вам такие чипы?

- Данные о температуре и номер животного. Думаю, лет через двадцать можно будет создать чипы, которые будут сигнализировать и просто о появлении в организме возбудителя. А показания температуры – хоть сейчас.

Так вот, если вводить чипы подкожно – да, могут возникнуть вопросы этического характера. Но, думаю, можно сделать что-то, наподобие наклейки.

- Думаю, многие тут же сорвут этот пластырь с чипом, или что-то иное, что им приклеят.

- Если сорвали – сразу срабатывает сигнал.

- И вот у человека чип фиксирует повышение температуры, или, в будущем, появление инфекции. Куда этот датчик передает данные? Самому больному?

- Ему - безусловно. Но также – и в центр, который должен будет оказать помощь. Такая технология - наше будущее, и не слишком отдаленное.

- А если человек откажется от этой самой помощи. Тогда – что? Принудительно?

- Принудительно, наверное, тоже. Потому что вопрос стоит слишком серьезно. Мы столкнулись с относительно мягкой инфекцией. Учения. Тяжелые, но учения.

Человечеству грозит болезнь, более опасная, чем коронавирус .

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Почему новый вирус не любит европейцев? Помогают ли маски? Можно ли бороться против заразы отбеливателем? Объясняет вирусолог Александр Чепурнов (подробнее).

Вирусолог Александр Чепурнов списывает все на отсутствие дисциплины у пассажиров и предлагает ввести в России штрафы для тех, кто сбегает из-под карантина, а распространение коронавируса приравнять к ВИЧ (подробнее).

Впервые было подтверждено, что опасный вирус передается от человека к человеку. Глава экспертной комиссии Госкомитета КНР по вопросам здравоохранения Чжун Наньшань рассказал, что есть данные, в том числе, о заражении 14 медиков (подробнее)

Спортсменка два дня назад вернулась из Китая в Новосибирск и почувствовала себя плохо. Как на нее реагировали врачи, Полина рассказала КП-Новосибирск (подробнее).

Неделю назад сибирячка прилетела из Вьетнама , где контактировала с китайцами (подробнее).

Российский государственный научно-исследовательский центр вирусологии в сибирском городе Кольцово располагает одной из крупнейших коллекций опасных вирусов в мире. Во время холодной войны сотрудники лаборатории занимались разработкой биологического оружия и средств защиты от него, и, как сообщается, в лаборатории среди прочих вирусов хранились опасные штаммы черной оспы, споры сибирской язвы и вирус, вызывающий лихорадку Эбола.

Так что прозвучавший в понедельник взрыв серьезно встревожил многих.

По данным российских независимых СМИ, взорвался газовый баллон, когда в лаборатории шел ремонт. В результате вспыхнувшего пожара площадью 30 квадратных метров от ожогов серьезно пострадал один из сотрудников. По сообщениям, взрывной волной были разбиты стекла по всему зданию, а огонь стремительно распространился по вентиляционной системе.

В мире остались только две лаборатории, где до сих пор хранятся образцы черной оспы: это российская лаборатория Кольцово и еще одна — в Соединенных Штатах. Последний случай заражения черной оспой в естественных условиях был зарегистрирован в 1977 году.

Так-то оно так, но для хранения смертельных патогенных микроорганизмов, вроде оспы, уставлен очень строгий порядок. Мэр города заявил, что случившееся не представляет никакой угрозы для населения, а представитель центра заверил, что в кабинете, где произошел взрыв, не было никаких опасных патогенных микроорганизмов. (Разумеется, официальные сообщения российских властей об опасных инцидентах не всегда в точности соответствуют действительности.)

Смогут ли опасные болезни покинуть лабораторию и заразить население? Почти наверняка — нет; подавляющее большинство несчастных случаев в лабораториях, даже очень серьезных, не становятся причиной болезней, и еще ни один из них не вызывал пандемию среди людей.

Но это не означает, что мы не должны быть все время начеку. Сами по себе взрывы относительно редки, между тем катастрофические аварии с выбросом опасных патогенов на удивление крайне распространенное явление — и не только в России, но и в Соединенных Штатах и Европе. Начиная со случайного заражения оспой и сибирской язвой и заканчивая ошибочным переносом смертоносных штаммов гриппа — подобные оплошности в работе с рядом наиболее опасных веществ в мире происходят сотни раз в год.

Что с этим делать? Разумеется, сворачивать исследования в области вирусологии и патогенов — исследования, которые спасли бесчисленное количество жизней — не стоит. Так, именно благодаря изучению вируса Эбола исследователи смогли разработать нынешний набор методов лечения, которые способны сделать эту болезнь, некогда считавшуюся смертным приговором, вполне легкой и излечимой.

Смертельные случаи

В 1977 году в природе был диагностирован последний случай заболевания черной оспой. Это был финальный аккорд многолетней кампании по искоренению оспы — смертельной инфекционной болезни, которая убивает примерно 30 процентов тех, кто ею заразился. На протяжении столетия, предшествовавшего ее уничтожению, от оспы умерло около 500 миллионов человек.

Однако в 1978 году произошла новая вспышка болезни — в Бирмингеме (Великобритания). Джанет Паркер (Janet Parker) работала фотографом в медицинской школе Бирмингема. Когда у женщины появилась ужасающая сыпь, врачи поначалу диагностировали ей ветряную оспу. Но Паркер стало хуже, и ее отправили в больницу, где анализы показали черную оспу. Женщина скончалась через несколько недель.

Как же она заразилась болезнью, которая, как считалось, полностью побеждена?

Может ли что-то подобное случиться сегодня?

В 2004 году в той же российской вирусологической лаборатории, которая на днях пострадала от взрыва, произошел еще один инцидент: один из ученых умер после случайного заражения лихорадкой Эбола. Россия признала этот факт лишь несколько недель спустя.

Исследования вирусов помогают разрабатывать лекарства и понять, как прогрессирует заболевание. Мы не можем обойтись без этих исследований. К тому же есть много мер предосторожности, которые гарантируют, что то или иное исследование не угрожает людям. Но, как показывает долгая череда инцидентов, начиная с 1978 года вплоть до взрыва, произошедшего в понедельник в России, порою эти меры предосторожности не срабатывают.

Как патогены могут оказаться за пределами лаборатории

Изучение патогенов и токсинов позволяет разрабатывать вакцины, диагностические тесты и методы лечения. Новые биологические методы также позволяют проводить более спорные формы исследований, в том числе делать болезни более заразными или смертоносными — чтобы предсказать то, как они могут мутировать в естественных условиях.

Таким образом, это исследование действительно может играть важную роль и быть ключевым фактором в общих усилиях по защите здоровья общества. К сожалению, учреждения, выполняющие такого рода работу, не избавлены от серьезного риска: человеческой ошибки.

Смерть от оспы в 1978 году, как показало большинство анализов, стала результатом небрежности — недобросовестного соблюдения техники безопасности в лаборатории и плохо спроектированной вентиляции. Большинство людей хотели бы думать, что сегодня такая халатность не допустима. Однако нельзя сказать, что страшные аварии — вызванные человеческими ошибками, сбоями в программном обеспечении, плохим обслуживанием оборудования и сочетаниями всех вышеперечисленных факторов — полностью остались в прошлом, доказательством тому служит инцидент в России.

В 2014 году, когда Управление по надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) проводило уборку для запланированного переезда в новый офис, сотни бесхозных пузырьков с образцами вируса были обнаружены в картонной коробке в углу холодильной камеры. Шесть из них, как оказалось, были пузырьками с оспой. Никто их не проверял; никто не знал, что они там находились. Они могли храниться там с 1960-х годов.

В панике ученые сложили материалы в коробку, запечатали их прозрачной упаковочной лентой и отнесли в кабинет руководителя. (По технике безопасности так нельзя обращаться с опасными биологическими материалами.) Позднее обнаружилось, что целостность одного из флаконов была нарушена — к счастью, в нем не содержался смертельный вирус.

Инциденты 1978 и 2014 годов, равно как и катастрофа в России, привлекли к себе особое внимание потому, что были связаны с черной оспой, однако случаи непреднамеренной утечки контролируемых биологических агентов на самом деле довольно часты. Каждый год имеют место сотни подобных инцидентов, хотя не все из них связаны с потенциально пандемическими патогенами.

В 2014 году исследователь случайно заразил довольно безвредный птичий грипп гораздо более опасным штаммом, который был помещен с ним в одну пробирку. Затем смертельно опасный птичий грипп через всю страну переправили в лабораторию, у которой не было разрешения на обработку такого опасного вируса: там он использовался для исследования кур.

Отметим, что подавляющее большинство этих ошибок никогда не приводит к заражению людей. И хотя число 1059 не может не впечатлять, на самом деле речь идет о довольно низком уровне несчастных случаев — работа в лаборатории с контролируемыми биологическими агентами считается довольно безопасной по сравнению со многими профессиями, такими как перевозчик грузов или рыбак.

Правда, автомобильная авария или инцидент на море в худшем случае убьет несколько десятков человек, в то время как жертвами инцидента с пандемическим патогеном потенциально могут быть несколько миллионов. Принимая во внимание высокие ставки и наихудшие сценарии, сложно — при взгляде на эти цифры — заключить, что наши меры предосторожности против катастрофических бедствий достаточны.

Сложности в безопасном обращении с патогенами

Почему в ходе лабораторных исследований так сложно избегать подобного рода ошибок?

Имеющийся у CDC перечень сообщений о сбоях в соблюдении мер предосторожности помогает ответить на этот вопрос. Ошибки приходят по самым разным причинам. С тревожной частотой люди совершают манипуляции с живыми вирусами, полагая, что им дали вирусы деактивированные.

Эти проблемы возникают не только в США. Недавнее расследование, проведенное в Великобритании, показало следующее:

в период с июня 2015 года по июль 2017 года в специализированных лабораториях произошло более 40 несчастных случаев, то есть с частотностью один раз в две-три недели. Помимо нарушений, которые вызвали распространение инфекций, были совершены и грубые ошибки — например, использование вируса денге, который ежегодно уносит жизни 20 тысяч человек во всем мире; кроме того, персонал, работавший с потенциально смертельными бактериями и грибами, не предпринимал соответствующих мер безопасности; и был зарегистрирован один случай, когда студенты в Университете Западной Англии, сами того не зная, изучали живые микробы, вызывающие менингит, которые, по их мнению, должны были погибнуть в результате термической обработки.

Легко понять, почему эти проблемы трудно решить. Введение дополнительных правил для тех, кто занимается патогенными микроорганизмами, не поможет, если обычно заразу подхватывают те, кто с патогенными микроорганизмами не работает. Введение новых правил на федеральном и международном уровнях не поможет, если эти правила не будут последовательно соблюдаться. И если в стандартах по сдерживанию по-прежнему имеются неопознанные технические недостатки, как мы узнаем о них до тех пор, пока их не выявит тот или иной инцидент?

Именно эти тревожные размышления в последнее время снова звучат в новостях, поскольку правительство США одобрило исследование, направленное на то, чтобы сделать некоторые смертоносные вирусы гриппа более вирулентными, то есть облегчить их распространение от человека к человеку. Вовлеченные исследователи хотят подробнее изучить явления трансмиссивности и вирулентности, чтобы лучше подготовить нас к борьбе с этими болезнями. Лаборатории, проводящие такие исследования, предприняли необычные шаги для обеспечения их безопасности и снижения риска вспышки.

Липсич не считает, что мы должны ужесточать стандарты для большинства исследований. Он утверждает, что наш нынешний подход, хотя показатель его ошибок никогда не будет равен нулю, является неплохим балансом научных и глобальных усилий в области здравоохранения и безопасности — это справедливо для большинства биологических исследований патогенов. Но, отмечает он, в отношении наиболее опасных патогенов, которые могут вызвать глобальную эпидемию, этот расчет не действует.

До сих пор политика биобезопасности слишком часто носила реактивный характер: ужесточение стандартов предпринималось после того, как что-то шло не так. Учитывая потенциальные сценарии бедствий, этого явно недостаточно. Сделать наши лаборатории более безопасными чрезвычайно сложно, но, когда дело доходит до самых опасных патогенных микроорганизмов, мы просто обязаны принять этот вызов.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

На протяжении истории нашей планеты люди сосуществовали с бактериями и вирусами. Мы искали способы противостоять бубонной чуме и оспе, а они в ответ искали способы нас заражать. Вот уже почти сто лет мы пользуемся антибиотиками, с тех пор как Александр Флеминг открыл пенициллин. В ответ на это бактерии обзавелись устойчивостью к антибиотикам. Битве нет конца. Мы проводим так много времени с патогенами, что по очереди заводим друг друга в тупик. Однако что произойдет, если мы внезапно столкнемся со смертельными бактериями и вирусами, которых не встречали уже тысячи лет либо не видели никогда?

Опасный вирус можно обнаружить даже в леднике

Возможно, мы скоро это узнаем. Изменения климата выливаются таянием вечномерзлых почв, которые были заморожены в течение тысяч лет, и по мере таяния почв выходят древние вирусы и бактерии, которые оживают и возвращаются к жизнедеятельности.

В августе 2016 года в далеком уголке сибирской тундры, на полуострове Ямал, умер 12-летний мальчик и не менее двадцати человек были госпитализированы после заражения сибирской язвой.

Было выдвинуто предположение, что более 75 лет назад олень, зараженный сибирской язвой, умер и его замороженный скелет оказался в ловушке под слоем мерзлой почвы, под вечной мерзлотой. Там он оставался до лета 2016 года, когда из-за сильной жары вечная мерзлота оттаяла. Тем самым выпустила труп оленя и инфекцию сибирской язвы в ближайшие воды и почвы, а после и в продовольственный запас. Люди оказались под угрозой.

Страшно то, что это может быть не одиночный случай.

Откуда берутся вирусы

Сибирская язва не зря так называется

Земля нагревается и оттаивает больше вечной мерзлоты. При нормальных условиях поверхностные слои вечной мерзлоты глубиной около 50 сантиметров подтаивают каждое лето. Но глобальное потепление постепенно обнажает старые слои мерзлоты.

Замерзшая многолетняя почва — идеальное место для того, чтобы бактерии оставались живыми в течение длительных периодов времени, возможно, миллионы лет. Это означает, что тающий лед потенциально может открыть ящик Пандоры с болезнями.

Температура в полярном круге быстро растет, примерно в три раза быстрее, чем в остальном мире. Наружу могут выйти и другие инфекционные агенты.

Только в начале 20 века более миллиона северных оленей погибли от сибирской язвы. На севере не так-то просто выкопать глубокие могилы, поэтому большинство этих туш похоронили близко к поверхности, в 7000 разбросанных захоронениях на севере России.

Что находится под ледниками

Под мерзлой почвой можно обнаружить удивительные находки

В 1890-х годах в Сибири прошла серьезная эпидемия оспы. Один город потерял до 40% своего населения. Тела были захоронены под верхним слоем вечной мерзлоты на берегу реки Колымы. Через 120 лет наводнения Колымы начали разрушать берега, и таяние вечной мерзлоты ускорило этот процесс эрозии.

В проекте, который начался в 1990-х годах, ученые из Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии в Новосибирске изучили остатки людей каменного века, обнаруженных в южной Сибири, в районе Горного Алтая. Они также изучили образцы из трупов людей, которые умерли во время вирусных эпидемий в 19 веке и были захоронены в вечной мерзлоте России.

Ученые говорят, что нашли тела с язвами, характерными для следов оспы. Хотя они и не обнаружили сам вирус оспы, они обнаружили фрагменты ДНК.

Конечно, это не первый случай, когда бактерии, замороженные во льду, снова оживают.

В исследовании 2005 года ученые NASA успешно возродили бактерии, заключенные в замороженном пруду на Аляске в течение 32 000 лет. Микробы под названием Carnobacterium pleistocenum были заморожены со времен плейстоцена, когда шерстяные мамонты все еще бродили по Земле. Как только лед растаял, они снова начали плавать как ни в чем не бывало.

Два года спустя ученым удалось возродить бактерию возрастом 8 миллионов лет, которая спала во льду под поверхностью ледника в долинах Бикон и Маллинз в Антарктиде. В то же исследовании бактерий восстановили из льда, которому было более 100 000 лет.

Однако не все бактерии могут вернуться к жизни после замораживания в вечной мерзлоте. Бактерии сибирской язвы могут это сделать, потому что образуют чрезвычайно выносливые споры, которые могут жить в замороженном состоянии очень долго.

Другие бактерии, которые могут образовывать споры, а значит и выживать в вечной мерзлоте, включают столбняк и Clostridium botulinum, ответственную за ботулизм: редкое заболевание, которое может вызвать паралич и привести к смерти. Некоторые грибы также могут выжить в вечной мерзлоте в течение длительного времени.

Чем болели люди

Некоторые вирусы также могут выживать в течение длительных периодов времени.

Сразу после возрождения вирусы стали заразными. К счастью для нас, конкретно эти вирусы заражают только одноклеточные амебы. Тем не менее исследование предполагает, что другие вирусы, которые могут заражать людей, тоже могут быть возрождены.

Более того, глобальное потепление необязательно должно плавить вечные мерзлоты, чтобы представлять угрозу. Поскольку арктический морской лед тает, северный берег Сибири становится легче достичь по морю. Очевидно, становится более выгодным промышленное его освоение, включая добычу золота и минералов, бурение нефтяных скважин, добыча природного газа.

Гигантские вирусы могут стать наиболее вероятными виновниками вирусной вспышки.

Так под микроскопом выглядит Bacillus cereus

Клавери говорит, что могут проявиться вирусы от самых первых людей, населявших Арктику. Мы могли бы даже увидеть вирусы давно вымерших видов гоминид вроде неандертальцев и денисовцев, которые обосновались в Сибири и подвергались воздействию различных вирусных заболеваний. В России находили останки неандертальцев возрастом 30-40 000 лет. Популяции людей жили там, болели и умирали тысячи лет.

С 2014 года Клавери анализирует содержание ДНК в многолетней мерзлоте в поисках генетической сигнатуры вирусов и бактерий, которые могут инфицировать людей. Он нашел множество бактерий, которые могут быть опасны для людей. У бактерий есть ДНК, которая кодирует факторы вирулентности: молекул, которые производят патогенные бактерии и вирусы, которые увеличивают их способность заражать хозяина.

Команда Клавери также обнаружила несколько последовательностей ДНК, которые, кажется, взялись от вирусов, включающих герпес. Но следов оспы пока не нашли. По очевидным причинам они не пытались возродить какой-либо из патогенов.

Вполне может быть, что патогены, от которых уже отвыкли люди, могут проявиться и в других местах, а не только из льда или вечной мерзлоты.

Микробы и бактерии — в чем разница?

В феврале 2017 года ученые NASA заявили, что нашли микробов возрастом 10-50 000 лет в кристаллах в мексиканской шахте. Эти бактерии были расположены в Пещере Кристаллов, части шахты в Найце в северной Мексике. Пещера содержит много молочно-белых кристаллов минерального селенита, который образовался за сотни тысяч лет.

Бактерии были заперты в маленьких, жидких карманах кристаллов, но как только их вытащили, они возродились и начали размножаться. Эти микробы генетически уникальны и вполне могут быть новыми видами, но ученые пока не опубликовали свою работу.

Некоторые бактерии живут тысячи лет

В пещере Лечугилья в Нью-Мексико, в 300 метрах под землей нашли еще более старых бактерий. Эти микробы не видели поверхности более 4 миллионов лет. Пещера никогда не видела солнечного света и была изолирована в течение 10 000 лет от поверхностных вод.

Поскольку бактерии оказались полностью изолированы в пещере в течение четырех миллионов лет, они не вступали в контакт с людьми или антибиотиками, которыми мы лечим инфекции. Выходит, их устойчивость к антибиотикам появилась как-то иначе.

Ученые считают, что бактерии, которые не наносят вред людям, среди многих других вырабатывают естественную устойчивость к антибиотикам. То есть эта самая устойчивость к антибиотикам существует в течение миллионов или даже миллиардов лет.

Очевидно, такая антибиотикорезистентность не могла развиться в клинике в процессе использования антибиотиков.

Причиной этого является то, что многие виды грибов и даже другие бактерии естественным образом производят антибиотики, чтобы получить конкурентное преимущество перед другими микробами. Именно так Флеминг впервые обнаружил пенициллин: бактерии в чашке Петри умерли после загрязнения вырабатывающими антибиотики плесневыми грибами.

В пещерах, где мало еды, организмы должны быть безжалостными, если хотят выжить. Бактерии вроде Paenibacillus, возможно, должны были развить устойчивость к антибиотикам, чтобы избежать смерти от конкурирующих организмов.

Это объясняет, почему бактерии устойчивы только к естественным антибиотикам, которые поступают от бактерий и грибов, и составляют около 99,9% всех используемых нами антибиотиков. Бактерии никогда не сталкивались с искусственными антибиотиками, поэтому не имеют к ним сопротивления.

Первые многоклеточные организмы

Хотя Paenibacillis не вреден для человека, в теории он может передать свою антибиотикорезистентность другим патогенам. Но поскольку он изолирован под 400 метрами пород, это кажется маловероятным.

Тем не менее природная антибиотикорезистентность к антибиотикам, вероятно, так распространена, что многие из бактерий, выходящих из тающей вечной мерзлоты, могут уже ею обладать. В подтверждение этого в исследовании 2011 года ученые извлекли ДНК из бактерий, обнаруженных в вечной мерзлоте возрастом 30 000 лет в Беринговом море. Они нашли гены, кодирующие устойчивость к бета-лактамным, тетрациклиновым и гликопептидным антибиотикам.

Опасность микробов для человека

Еще есть мнение, что не стоит игнорировать риски, когда мы не можем их количественно оценить.