Можно ли спастись от биологических угроз?
Александр Жигалин, доцент ТГУ, хорошо известен в своих кругах. Он один из немногих в РФ экспертов, занимающихся изучением летучих мышей. Сфера его научных интересов – фаунистика, экология, эпидемиология.
Александр не представлял для себя другой профессии, кроме как биолога. После школы поступил в Биологический институт ТГУ, окончил сначала бакалавриат по специальности «биология», затем магистратуру по программе «зоология позвоночных».
В 2016–2019 годах ученый совмещал работу в ТГУ и Центре гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора по Томской области, где занимался исследованием животных на наличие у них возбудителей инфекций, опасных для животных и человека, и составлением прогнозов заболеваемости. С 2020 года совмещает работу в ТГУ, Федеральном научном центре фундаментальной и трансляционной медицины и Каспийском природоохранном центре.
Важным этапом в исследовательской работе Александра Жигалина является получение им лицензии на работу с базой данных Global Biodiversity Information Facility (GBIF), аккумулирующей информацию по биоразнообразию со всего мира. Высокая степень стандартизации вносимых в GBIF данных позволяет получать доступ к огромному количеству проверенной информации. Поскольку с появлением нового вируса проблема биологической безопасности стала особо актуальной, мы решили поговорить с Александром Жигалиным о новых биологических угрозах и способах их снижения.
Тонкости формулировок
– Александр, в последнее время одним из самых глобальных вызовов для человечества стали биологические угрозы. В связи с этим много говорят и пишут о важности обеспечения биобезопасности. Что это такое и насколько реально снизить риски появления новых биологических угроз?
– Довольно долго про биобезопасность никто особенно не говорил. Обсуждались только отдельные ее аспекты, такие как эпидемиология, карантинные мероприятия, связанные с ввозом и вывозом животных и растений, и так далее. При этом проблема биобезопасности стоит перед людьми начиная с момента их появления на Земле, ведь человек всегда находится в контакте с природой, поэтому существуют риски как со стороны природы по отношению к человеку, так и наоборот. В наше время, когда люди расселились по всей планете и даже вышли за ее пределы в космос, риски многократно возрастают.
Углубленно обсуждать вопросы биобезопасности начали приблизительно с середины ХХ века, при этом четкого определения, какие аспекты включает в себя эта проблема, не было. Первая официальная трактовка с юридической точки зрения появилась в Картахенском протоколе, который был дополнением к Конвенции о биологическом разнообразии. В нем биобезопасность определяется как предотвращение крупномасштабной потери биологической целостности с упором на экологию и на здоровье человека.
Долгое время это было общепринятым определением, но сейчас появились новые технологии, в частности генная инженерия, синтетическая биология, о которой много говорят. Она направлена на то, чтобы человек мог сам синтезировать новые биосистемы, в том числе микроорганизмы, такими, какие ему выгодно. Есть риск того, что этот организм попадет в окружающую среду и начнется нарушение целостности экосистем. Поэтому определение биобезопасности теперь требуется расширить с учетом новых реалий.
– А что по поводу биобезопасности говорит ВОЗ?
– ВОЗ и FAO (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН) делают акцент на балансе между развитием сельского хозяйства и сохранением окружающей среды. Они совместно разработали небольшой документ, посвященный биобезопасности.
Очень важный пункт в этом документе – это инвазивные виды, поскольку уже достаточно давно стало понятно: если вид меняет границы своего ареала, становится частью новой экосистемы, он может представлять для нее огромную опасность. Один из наглядных примеров – борщевик Сосновского, травянистое растение высотой до трех метров, при контакте вызывающее сильные, долго не заживающие ожоги.
В 1950–1960-х годах его выращивали на силос. Позже выяснилось, что как кормовая культура борщевик не представляет ценности, его перестали сажать, но растение начало распространяться без помощи человека и в некоторых регионах вышло из-под контроля. Сейчас он активно распространяется на Алтае. В Томской области тоже есть, пока, к счастью, в меньшем количестве.
Биофакторы и биориски
– Получается, что уже несколько десятилетий человек формулирует, что такое «биобезопасность», разрабатывает некие правила, но при этом люди оказались совершенно не готовы к появлению нового вида коронавируса. Как вы считаете, почему?
– Пандемия COVID-19 показала, что не только отдельные страны, но и человечество в целом довольно безалаберно относятся к вопросам биобезопасности. В конечном счете это привело к тому, что в ряде стран в прошлом году появились свои законы о биобезопасности, Россия – не исключение.
В российском законе, принятом в декабре 2020 года, существуют разного рода определения. В формулировке наших законодателей биобезопасность – это состояние защищенности населения и окружающей среды от воздействия опасных биологических факторов, при которых обеспечивается допустимый уровень биологического риска. Основная цель закона – сохранять биологический риск на достаточно низком уровне.
– А можно привести пример, каким биологическим угрозам уделено внимание в новом документе и что именно нам угрожает?
– Например, антибиотикам, противопаразитарным препаратам. Это связано с тем, что в России многие люди любят сами себе поставить диагноз, назначить лечение, и очень часто это сопровождается приемом антибиотиков. В результате на планете и в нашей стране, даже в отдельно взятых больницах есть свои штаммы бактерий, устойчивых к антибиотикам. То есть вылечить заболевания, вызванные этими штаммами, существующими антибиотиками нельзя.
Не менее абсурдным образом выглядит ситуация с использованием противопаразитарных препаратов. Это я знаю по опыту работы в Роспотребнадзоре. Человек приходит, сдает анализы, ему после исследования образцов говорят, что выявлен тот или иной вид паразитов и нужно обратиться к врачу. Человек к врачу не идет. Он заходит в Google, смотрит, что за «зверь» обнаружен, там же читает, чем это теоретически можно лечить. Не разбираясь, как долго пить препарат, в какой дозировке, приходит в аптеку, покупает лекарство и начинает самостоятельно принимать. А чтобы препарат точно сработал и с профилактикой на будущее, человек еще и продлевает самолечение в разы. Получается, что многие опасные микроорганизмы и паразиты впоследствии уничтожению этими препаратами не подлежат.
– Это истинно российская проблема?
– Это общемировая проблема, которая с каждым годом становится все острее. В Индии, которая является резервуаром многих инфекций и представляет большой интерес с точки зрения эпидемиологии, проводились масштабные исследования, посвященные лекарственной устойчивости микроорганизмов. Ввиду того что во многих населенных пунктах Индии нет полноценной канализационной системы, очень много отходов из жилых домов и больниц попадает в водоемы, в том числе в их священную реку Ганг. В этих стоках есть и антибиотики, а в реках – микроорганизмы. Их нахождение в одной среде приводит к возникновению у микробов иммунитета к антибиотикам. Именно в Индии в 2008 году был выявлен ген устойчивости к антибиотикам blaNDM-1, который, согласно недавним результатам исследований, уже добрался до Арктики. Предположительно, его доставили птицы.
Бойтесь вырубленных лесов
– Какие действия человека еще способны привести к появлению новых биологических рисков?
– Неосторожное внедрение в природу. Например, болезнь Лайма (клещевой боррелиоз), широкое распространение которой началось с Америки после того, как в пригороде Олд-Лайма стали вырубать леса. Это привело к увеличению численности грызунов, которые являются основными переносчиками клещей в том регионе. Довольно быстро инфекция начала активно распространяться в человеческой популяции.
Другой пример – возникновение крупных вспышек лихорадки Эбола. Долгое время ею болели представители небольших африканских племен, которые жили в тропических лесах, вспышки носили локальный характер. После крупномасштабной вырубки этих лесов переносчики вируса стали чаще контактировать с людьми, в том числе в крупных городах.
IT в помощь
– Человечество ждет спасения и защиты от ученых. Что нужно, чтобы прогнозировать пандемию?
– Решать такие глобальные проблемы можно только за счет системного подхода. Хотя многие эффективные подходы уже созданы. В советские годы в стране хорошо была налажена работа служб, задачей которых было недопущение эпидемий. Существовала сеть институтов и противочумных станций, которые выполняли одни и те же работы из года в год, предоставляли отчетность, которая поступала в центральные НИИ, где ее анализировали. Благодаря этому удалось остановить либо сузить распространение многих патогенов, например возбудителей малярии и чумы. Активно создавались вакцины, которые эффективны и сейчас. Но случился развал, страна перешла на новую систему, которая оказалась неэффективной. Многое было утрачено.
Если говорить о применении IT-инструментов, то ученым просто необходимо осваивать информационные технологии. На основе многолетних наблюдений, используя нейросети, различные технологии анализа больших данных, можно строить самые разные прогнозы и предвидеть, как будет развиваться ситуация при тех или иных обстоятельствах.
И обязательное условие решения проблемы биобезопасности – просвещение. С распространением информации творится что-то невообразимое. Люди, которые являются некомпетентными, но при этом чрезвычайно публичными, транслируют абсурдные вещи, в том числе про коронавирус. Например, они отрицают сам факт существования коронавируса и говорят о том, что прививка – это попытка чипирования людей. Несмотря на то что это ересь, она пагубно влияет на очень большую аудиторию. Поэтому просвещение населения – задача государственной важности.
Автор: Елена Фриц