Ссылки для упрощенного доступа

logo-print

Вирус познания


Компьютерная 3D модель вируса обычного гриппа A/H1N, созданная студией Visual Science

Компьютерная 3D модель вируса обычного гриппа A/H1N, созданная студией Visual Science

Исследователи создают в лабораториях опасные для человечества модификации вирусов. Научное сообщество задается вопросом, оправдан ли такой риск

Пожалуй, по-настоящему сильно наука стала пугать с момента создания атомного оружия: из бутылки был выпущен страшный джинн, и с тех пор едва ли не любые масштабные научные эксперименты и технологические прорывы вызывают опасения. Достаточно вспомнить разговоры о том, что запуск экспериментов на Большом адронном коллайдере может привести к возникновению микроскопических черных дыр, способных уничтожить планету, или сомнительную кампанию против использования ГМО в пищевой промышленности. Но у человечества появились возможности для куда более скорого самоубийства.

К двадцатому веку любопытное человечество достигло достаточного уровня развития, чтобы в результате своей деятельности цивилизация смогла уничтожить сама себя. Это медленное уничтожение происходит каждый день: через вызванные антропогенными факторами климатические изменения, через неосмотрительное использование ресурсов, через загрязнение окружающей среды. И все же самый распространенный сюжет научной паранойи в популярной культуре, в первую очередь в кино (можно вспомнить "12 обезьян" Терри Гиллиама, "28 дней спустя" Дэнни Бойла и многие другие), – пандемия, вызванная созданным в секретной лаборатории вирусом. И если опасности запуска БАКа большинство ученых не воспринимали всерьез, а дискуссия о вреде ГМО подогревается в первую очередь невежеством, то риски, связанные с проведением некоторых видов вирусологических исследований, широко обсуждаются в последние годы в научном сообществе и даже в некотором роде разделили биологов на два непримиримых лагеря.

НУЛЕВОЙ ПАЦИЕНТ

В 2012 году голландский вирусолог Рон Фуше попал в список самых влиятельных людей года по версии журнала Time и в список самых ярких ученых года по версии журнала Nature. Этой чести он удостоился за то, что создал, возможно, самого страшного рукотворного монстра в истории человечества.

Фуше, исследователь из медицинского центра Эразмуса в Роттердаме, создал модификацию вируса птичьего гриппа H5N1, способную передаваться воздушно-капельным путем от хорька к хорьку. Известными природными модификациями птичьего гриппа млекопитающие, в том числе люди, могли заразиться (за исключением редких случаев) только при прямом контакте с больными птицами. Хотя птичьим гриппом переболело в общей сложности всего несколько сотен человек, официально признанная Всемирной организацией здравоохранения смертность составила от 25 до 50 процентов. Постепенно мутировав в естественных условиях, вирус птичьего гриппа может приобрести способность передаваться от животного животному и от человека человеку, а это грозит глобальной опустошительной пандемией, сравнимой с эпидемией испанского гриппа, от которой в 1918-1919 годах умерло несколько десятков миллионов человек. Именно для того, чтобы определить возможные направления естественной мутации вируса, в 2011 году Рон Фуше в лабораторных условиях создал свой искусственный штамм, в том же году независимо от Фуше аналогичный эксперимент произвела научная группа под руководством Йосихиро Каваоки из американского университета Висконсин-Мэдисон.

Сложно сказать, насколько созданные Фуше и Каваокой вирусы опасны для человека: об этом можно рассуждать только в теории. Впрочем, хорьки болеют тем же спектром вирусов гриппа, что и люди. По некоторым оценкам, вырвись мутировавший птичий грипп из лабораторий, он мог бы унести до 15 процентов населения Земли.


РИСК 1: ПУБЛИКАЦИИ

Сомнения в этичности и безопасности подобных исследований возникли немедленно: Научный совет по биобезопасности США рекомендовал научным журналам задержать публикацию работ Фуше и Каваоки, опасаясь, что, попав в публичное поле, описание метода создания вируса-убийцы может послужить инструкцией для потенциальных биотеррористов. Глава этого совета Поль Кейм, специалист по сибирской язве, сказал тогда в интервью изданию Science Insider об искусственном штамме птичьего гриппа: "Не могу вообразить более страшного патогенного организма. Сибирской язве до него очень далеко".

Впрочем, многие ученые уверены, что опасность публикации результатов подобных исследований преувеличена. “Да, при помощи этих данных теоретически можно получить патогенный вирус, например, включив в геном не очень патогенного птичьего вируса необходимые мутации, – считает Татьяна Цфасман, сотрудник лаборатории генетики РНК-содержащих вирусов НИИ вакцин и сывороток им. И.И.Мечникова. – Но это долгая работа, требующая высокой квалификации и некоторых специальных умений и знаний, а именно, нужен человек, который хорошо владеет методами обратной генетики вируса гриппа. Зачем террористам так мучиться?” С Цфасман согласен и Юрий Стефанов, сотрудник Института молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта РАН: “Это [создание вирусов в лаборатории] довольно хлопотно и затратно, а выхлоп представляется не очевидным и слабо предсказуемым”. Кроме того, научная статья – это все-таки не инструкция из IKEA по сборке вируса-убийцы. “В том же Nature методическая часть, например, довольно скупая. И очень часто бывает так, что по статье вроде бы идея экспериментов ясна, но конкретные детали не раскрыты или присутствуют ссылки на “стандартные методики”, – объясняет Стефанов.

В конечном итоге мораторий был снят и статьи опубликованы: работа Рона Фуше – в Science, а статья Каваоки – в Nature, но оба ученых и еще 38 ведущих мировых вирусологов взяли на себя добровольное обязательство в течение года не проводить опасных экспериментов типа gain-of-function (GOF, это можно перевести как "эксперименты приобретения свойств") – к этому типу как раз и относятся исследования, в процессе которых путем лабораторных манипуляций создаются новые штаммы опасных вирусов, крайне вирулентных и против которых у человека нет естественного иммунитета.

АДМИНИСТРАТИВНЫЕ ОГРАНИЧЕНИЯ

Дискуссия о том, перевешивает ли польза от создания искусственных вирусов возможные риски, с тех пор не утихала. В 2012 году Министерство здравоохранения и социальных служб США утвердило набор критериев, которым должно удовлетворять научное исследование вируса птичьего гриппа, чтобы претендовать на государственное финансирование. Вот главные из них: в процессе эксперимента не должен быть создан опасный штамм вируса, если только нет уверенности, что такая же его форма может развиться и в природе. Кроме того, оговаривается, что искусственное создание вирусов допускается, только если основной цели исследования нельзя добиться другими, менее рискованными методами. Позже в США были введены и другие правила, в частности, описания опасных экспериментов должны проходить дополнительную проверку перед публикацией. Все эти меры не отбили у вирусологов желание создавать искусственные формы смертоносных вирусов: дождавшись окончания добровольного годового моратория, Фуше и Каваока заявили, что планируют провести эксперименты над другим штаммом птичьего гриппа H7N9, несколько случаев заражения которым были зафиксированы в Китае весной 2013 года. Совсем недавно, в апреле этого года, были опубликованы результаты эксперимента уже другой научной группы из США по созданию передающейся от млекопитающего к млекопитающему версии еще одного штамма – H7N1. Стоит отметить, что статья прошла обязательную проверку перед публикацией, и мнения экспертов разделились: не все из них были согласны, что польза от проведенного эксперимента перевесила потенциальные риски.

РИСК 2: УТЕЧКА

Масла в огонь непрекращающихся споров о том, насколько оправданно создание в научных лабораториях монстров, способных уничтожить значительную часть человечества, подлила только что опубликованная в авторитетном медицинском журнале PLoS Medicine статья Марка Липситча из Гарварда и Элисон Гальвани из Йеля. Авторы обрушились на вирусологические исследования GOF (приобретения свойств), отмечая, что даже самые строгие меры безопасности не могут исключить случайное заражение лабораторного работника и дальнейшее стремительное распространение инфекции. Эксперименты такого рода в США проводятся с соблюдением высоких стандартов биобезопасности (в американской номенклатуре – уровня 3 или 3+), что предполагает не более двух инцидентов – в первую очередь, случайного заражения сотрудника лаборатории – за тысячу лет работы лаборатории. Липситч и Гальвани указывают на то, что даже такой, казалось бы, минимальный риск в действительности означает, что десять проводящих эксперименты GOF лабораторий дают 20-процентную вероятность трагического происшествия в течение одного десятилетия.

Авторы приводят несколько оценок вероятности того, что случайное лабораторное заражение приведет к значительному распространению инфекции. Ни одна из них не является достаточно обоснованной и состоятельной, да и разброс велик: Липситч и Гальвани делают вывод, что такой риск лежит в пределах от 5 до 60 процентов. “Как вы понимаете, – написал Марк Липситч в ответ на запрос Радио Свобода, – подобная оценка зависит от точных характеристик способов инфицирования агентом, уровня надзора над лабораторными сотрудниками и других факторов. Наш аргумент заключается в том, что, хотя мы и вряд ли когда-нибудь узнаем, где именно, в пределах 5 и 60 процентов, лежит истинная вероятность катастрофы, даже 5% процентов очень пугают, ведь мы говорим о вероятности распространения вирулентного и опасного вируса”. Комбинируя вероятности того, что за десятилетний промежуток в одной из 10 работающих лабораторий произойдет опасный инцидент (0,2), и того, что это происшествие приведет к полномасштабной эпидемии (0,05 – 0,6), получается, что реальный риск пандемии, вызванной искусственным вирусом, лежит в пределах 1–12%.

Липситч не смог точно сказать, сколько именно лабораторий в мире сейчас работают над экспериментами GOF: “Если судить по опубликованным в последние годы научным работам, такие лаборатории есть в США (минимум две), Нидерландах, Китае (не представляю, сколько именно), Японии (скорее всего, Каваока проводит свои исследования и там, и в США), Италии и Великобритании”. Итого получается как раз порядка 10 лабораторий, а значит, в течение десятилетия с небольшой, но заметной вероятностью в одной из них может произойти утечка сверхопасного искусственного патогена, которая приведет к пандемии.

Опрошенные Радио Свобода эксперты считают, что сделанные Липситчем и Гальвани пугающие оценки плохо обоснованы. “Хотелось бы подробностей и более серьезных источников в плане ссылок, – сказала Цфасман. – Из двух ссылок, которые авторы статьи дают к абзацу про оценку рисков, одну статью найти не удалось, а вторая – это нечто малонаучное, с какими-то расчетами, но без обоснования того, откуда они берут исходные цифры. Я работала в условиях BL3 – ​и в целом я считаю, что риск заражения персонала и распространения вируса из BL3 там сведен к минимуму. Не берусь оценивать риск в процентах, потому что эти проценты будут столь же взяты с потолка, как и в статье, на которую ссылаются авторы”.

Юрий Стефанов согласен: “Статья Липситча и Гальвани мне показалась несколько избыточно алармистской. В частности, описывая угрозы, исходящие от неаккуратного обращения с вирусами в лабораториях, авторы ссылаются на статью более чем двадцатилетней давности, в которой присутствует спекуляция на тему того, что одна из крупных эпидемий прошлого века могла быть косвенно связана с лабораторным вирусом. А могла и не быть связана. Мне, честно говоря, эта информация раньше не попадалась”.

Марк Липситч не настаивает, что сделанные в его статье оценки близки к реальности: “Мы как раз и предлагаем, чтобы была произведена независимая и точная оценка рисков. Сделать ее должны эксперты, не имеющие конфликта интересов, которые не будут заинтересованы в определенном результате экспертизы. Нужно иметь в виду, что хотя любые такие оценки не будут достаточно точными (как бывает всегда, когда речь идет об оценке маловероятных событий), но это не так уж важно: даже относительно невысокая вероятность большой катастрофы неприемлема”. Липситч привел такое сравнение: “Вероятность того, что именно сегодня ограбят именно этот банк, очень мала, но банк все же не откроется с утра, если на работу не выйдет охранник”.

НАУКА ИЛИ ЗДРАВООХРАНЕНИЕ

На одной чаше весов – возможность подробно разобраться в том, в каком направлении может пойти опасная мутация относительно безобидного для человека вируса, в том, как устроен монстр, с которым мы можем рано или поздно встретиться в природе. На другой – небольшая, но заметная вероятность, что этот монстр разорвет сковывающие его цепи и вырвется на свободу. Главный посыл статьи Липситча и Гальвани состоит в том, что, проводя рискованные исследования, нужно исходить не из научной любознательности, не из стремления к познанию, а из того, полезны ли эксперименты для здравоохранения, способны ли их результаты спасти жизни людей и можно ли добиться этих же результатов другими, безопасными методами.

“Из десятка очень многообещающих подходов к лучшему предупреждению и лечению гриппа есть только один, который угрожает миру пандемией, – считает Липситч. – И этот подход в то же время далеко не самый лучший в отношении научного потенциала, эффективности и способности в будущем спасти человеческие жизни. Ученым постоянно приходится делать нелегкий выбор, на что именно тратить ограниченные финансовые ресурсы. Мы считаем, что GOF-исследования не оправданы, если сравнить ту небольшую пользу, которую они способны принести, и связанный с ними огромный риск”.

К сожалению, единого мнения о том, насколько на самом деле необходимы для здравоохранения работы Фуше, Каваоки и других ученых, работающих над GOF, в научном сообществе нет. Действительно, для изучения мутаций вирусов существуют и другие способы, например, компьютерное моделирование или лабораторная работа с безопасными модификациями вирусов. Татьяна Цфасман объясняет, что подавляющее число ученых идут именно по этому пути: “Есть очень много данных, полученных исключительно методами биоинформатики, то есть только путем сравнения последовательностей вируса гриппа. Кроме того, большая часть лабораторий, которые что-то делают с вирусами птичьего гриппа, работают с безопасными реассортантами этих штаммов с лабораторными штаммами (вирусов, которые несут несколько генов от высокопатогенного штамма и остальные гены – от безопасного лабораторного штамма). Например, наша лаборатория в Институте Мечникова в Москве работала именно с таким безопасными реассортантами. Таких исследований большинство, хотя бы потому, что далеко не у всех лабораторий есть возможность работать в условиях 3-й степени биологической опасности, да и ни один разумный человек по доброй воле не захочет больше, чем надо, работать в этих условиях”.

Но достаточно ли этих безопасных и недорогих методов для того, чтобы предотвратить возможную пандемию? “Моделирование и сравнительная геномика – это инструменты, которые становятся все более и более сильными, – объясняет Юрий Стефанов. – Но все-таки обычно после моделирования и компьютерных расчетов ученые говорят: а теперь давайте посмотрим, как это работает в живой системе. Думаю, моделирование, при очевидной безопасности, даст все же менее надежные результаты, чем если изучаемые замены внедрить в настоящие белки и посмотреть, что будет”.

Цфасман согласна: “К сожалению, опыты на животных наиболее приближены к жизни, и только так можно проверить предположения, сделанные на основе других методов. Альтернатива – только наблюдение за естественным развитием событий (анализ высокопатогенных птичьих штаммов, вызвавших заболевание человека и птиц). Но этот второй метод существенно более медленный”.

****

Итак, одна партия утверждает, что только создание в лабораторных условиях искусственных опасных мутантов позволит нам предотвратить глобальные эпидемии и создать действенные вакцины. Но прямых подтверждений этой точке зрения пока нет и, видимо, не будет, пока природный птичий грипп не станет реальной угрозой человечеству. Оппоненты считают, что такие эксперименты слишком опасны, но точно оценить, насколько эта опасность велика, никто не берется, да это и вряд ли возможно. Первых можно обвинить в том, что они идут на неоправданный риск, кто-то, может быть, из тщеславия, а кто-то просто потому, что познание для ученого – высшая ценность. Вторых небезосновательно можно назвать алармистами. Ведь остановить научный прогресс вряд ли возможно, если только мы не хотим вернуться к охоте и собирательству. Нам пришлось привыкнуть жить в мире, в котором атомные установки вырабатывают энергию, коллайдеры сталкивают между собой частицы на околосветовых скоростях, а десятая часть мировых посевных площадей засеяна генетически модифицированными культурами. Мы научились создавать опасных монстров, и теперь все, что нам остается, – следить, чтобы сковывающие их цепи были надежны.

Иллюстрация любезно предоставлена студией Visual Science. Подробнее об изображении: Изображение Вируса гриппа A/H1N1. Visual Science 2014.

Показать комментарии

XS
SM
MD
LG