Мистерии сибирской язвы (учебник)

Раздел II • 15. Атипичные симптомы и «искусственная» эпидемиология

Рис. 15.8. Морфотипы колоний изолятов, вызвавших Amerithrax, в сравнении с «классическим» штаммом Ames (по Rasko D. A., 2011; публикуется с разрешения the National Academy of Science, USA)

Далее встал вопрос: кто и зачем это сделал? Первоначальное подозрение пало на «исламистских» террористов, подкрепляемое текстом из писем и эмоциями на фоне событий 9/11. И действительно, несмотря на то, что штамм Ames, использовавшийся для создания вакцин, имелся только в лабораториях США, Великобритании и Канады, в произошедших событиях сразу же обвинили террористов «Аль-Каиды», у которых якобы имеются лаборатории на территории Ирака, занимающиеся разработкой биологического оружия, что стало одной из причин вторжения в Ирак, приведшего к гибели более миллиона мирных жителей. Конечно же, никакого биологического оружия и сибиреязвенного микроба там обнаружено не было, но нужно понимать, что такие слова, как «биологическое оружие» и «биолаборатории» являются прекрасным орудием в информационной войне, поскольку апеллируют к страху. Тем не менее длительное расследование, затянувшееся до начала 2010 года, объявило преступником Брюса́ Айвинса1, поскольку в его лаборатории в Медицинском НИИ инфекционных болезней Армии США (где штамм и получил своё название) был обнаружен флакон с сибиреязвенным микробом, идентифицированным как штамм Ames. Однако Айвинс, до 10 июля 2008 года проходивший консультантом по этому делу, имел психические расстройства и уже 29 июля (до официального обвинения) умер в результате самоубийства с помощью передозировки парацетамолом. В 2011 году его причастность будет поставлена под сомнение, поскольку происхождение штаммов, вызвавших Amerithrax, от штаммов из лабора-

1 Bruce Edwards Ivins, 1946–2008; американский микробиолог. Автор работ по биобезопасности, создатель сибиреязвенной вакцины.

190

Мистерии сибирской язвы

тории Айвинса не доказана<1>. Таким образом, достоверного ответа на вопрос «кто и зачем» до настоящего времени нет.

Тем не менее эта история весьма наглядно демонстрирует, что даже в нашем тысячелетии имеются силы, способные использовать биологические агенты в качестве оружия, несмотря на его неуправляемость, и которые не боятся быть обнаруженными. Исторически биологическое оружие применялось во время боевых действий и в мирное время (биотерроризм). История его создания и применения уходит в древность, но пик приходится на XX век. И несмотря на Женевский протокол 1925 года о запрещении применения на войне удушающих, ядовитых или других подобных газов и бактериологических средств, а также Конвенцию 1972 года о запрещении разработки, производства и накопления запасов бактериологического (биологического) и

токсинного оружия, до сих пор многими странами создаётся биологическое оружие под прикрытием разработки средств защиты от него.

Особенностью эпидемиологического процесса, вызванного применением биологического оружия, который принято называть «искусственным», является отсутствие классической триады «возбу-

дитель – переносчик – восприимчивый организм», поскольку в роли переносчика выступают различные технологические («искусственные») средства доставки возбудителя до восприимчивого организма, которым в данном случае является конкретный человек или население (военное формирование, жители города). Поэтому воздействие на одно из звеньев триады не представляется возможным в принципе, за исключением того случая, когда об акте применения биологического оружия известно заранее.

В качестве возбудителя обычно выбирается патогенный биологический агент (чаще бактерия или вирус), выращивание, хранение и доставка которого возможны технически. Кроме того, он должен вызывать заболевание, быть относительно стабильным во внешней среде на период с применения до инфицирования, и его выбор зависит от ставящихся целей. Так, поскольку в случае биотерроризма целью акта является паника в густонаселённом городе, тер-

1 Review of the Scientific Approaches Used During the FBI's Investigation of the 2001 Anthrax Letters, National Academies Press, 2011, 210 p.; DOI: 10.17226/13098.

191

Раздел II • 15. Атипичные симптомы и «искусственная» эпидемиология

рористы обычно выбирают возбудитель из числа тех, что будут воздействовать на историческую память, например, чумной микроб, при упоминании которого в голове каждого человека встают картины страшных эпидемий прошлого. Вместе с тем он достаточно прихотлив при выращивании (является ауксотрофом1) и слабо устойчив во внешней среде. В этом смысле сибиреязвенный микроб устойчивее, однако инфицированные им люди не способны заражать других людей, поэтому при грамотной работе санитарной службы паники можно будет избежать и, соответственно, цель акта не будет достигнута. В случае военных действий целью применения биологического оружия является военное преимущество, поэтому выбирается такой возбудитель, который способен временно вывести из строя солдат противника, не нанеся вред солдатам собственных войск. Один из участников советской программы по созданию биологического наступательного оружия, Канатжан́ Байзакович́ Алибеков́ 2, сообщает<3>, что «изучив один из штаммов вируса СПИДа, полученный из лаборатории США в 1985 году, мы пришли к выводу, что слишком длительный инкубационный период делает его непригодным для использования в военных целях. Нельзя же было посеять панический ужас в войсках противника, заразив их болезнью, первые признаки которой могут появиться только спустя несколько лет!» Имеются сведе-

ния, что в качестве патогена для «военных целей» применялся туляремийный микроб, инфицирование которым временно выводило из строя солдат противника высокой температурой (свои солда-

1То есть не способен синтезировать органические соединения, необходимые для роста, поэтому существование чумного микроба в природе поддерживается эпизоотиями на животных (см. Главы 4 и 5 Оперы о чуме), что невозможно в случае его применения в качестве биологического оружия.

2Қанатжан Байзақұлы Әлібеков, Ken Alibek, р. 1950; советский и американский военный врач, бактериолог. Первый заместитель (1988–1992) Главного управления научно-производственного объединения «Биопрепарат» (предприятие п/я А-163) – советской секретной программы по разработке биологического оружия. В 1992 году эмигрировал в США, где опубликовал книгу о своей работе в «Биопрепарате», которая подтвердила деятельность этой организации, ранее известную только со слов бежавшего в Великобританию в 1989 году советского биолога Владимира Артёмовича Пасечника (1937–2001), бывшего директора Ленинградского института особо чистых биопрепаратов.

3Alibek K., Handelman S. Biohazard: the chilling true story of the largest covert Biological Weapons Program in the world – told from inside by the man who rat it. Delta, 2000, 336 p.

192

Мистерии сибирской язвы

ты были при этом вакцинированы), что позволяло их легко разоружить и взять в плен.

Вместе с тем необходимо помнить о возможных нежелательных последствиях, связанных со сложностями в управлении, поскольку даже применение бактерий (не говоря о вирусах!) может привести к результатам, прямо противоположным запланированным. Так, например, в 1972 году во время проведения испытаний на полигоне «Бархан», расположенном на острове Возрождения (СССР), из-за внезапно изменившего направление ветра погибло двое рыбаков, случайно оказавшихся на лодке в акватории острова. В качестве ещё одного примера упомянем британскую операцию Vegetarian (англ. «Вегетарианец»), целью которой было заражение льняного жмыха спорами сибирской язвы, что должно было привести к массовой гибели скота и людей, употребивших его мясо в пищу, в нацистской Германии во время Второй мировой войны, что также спровоцировало бы сильный дефицит продовольствия. Однако успехи на фронтах, произошедшие к дате подготовки операции, 1944 году, способствовали её отмене, правда, остров Груинард (Шотландия), на котором проходили испытания, оставался закрытым на карантин ещё полвека.

Во второй половине прошлого века государственные программы по созданию биологического оружия в разных странах начали концентрироваться на создании возбудителей с новыми свойствами, например, с устойчивостью к антибиотикам. Однако это оказалось неэффективным, поскольку, как верно подметил ещё один участник советской программы по созданию биологического оружия Игорь Валерианович́ Домарадский́ 1: «Приобретая нечто новое, мик-

робы нередко теряют старые, не менее важные признаки»< 2 >. Так,

11925–2009; советский и российский врач, бактериолог. Академик Академии медицинских наук СССР (1991). Директор Иркутского (1957–1964) и Ростовского (1964– 1973) противочумных институтов. Как крупный специалист по чуме и туляремии, с 1970-х годов был привлечён к советской программе по разработке бактериологического оружия (работы по генетической модификации бактерий с целью повышения их вирулентности и антибиотикорезистентности); заместитель директора по науке во ВНИИ прикладной микробиологии (ныне – Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии). В автобиографической книге «Перевёртыш» выражал раскаяние в данной работе.

2Домарадский И. В. Перевёртыш (рассказ «неудобного человека»). М.: [б.и.], 1995, 176 с.

193

Раздел II • 15. Атипичные симптомы и «искусственная» эпидемиология

например, попытки введения в чумной микроб генов устойчивости к антибиотикам, приводят к потере генов, отвечающих за вирулентность (бактерия буквально «выплёвывает» соответствующие плазмиды), ввиду чего тем же Игорем Валериановичем было предложено применять несколько не модифицированных возбудителей, из-за которых клиническая картина будет атипичной, вводящей в заблуждение клиницистов, что отсрочит верную постановку диагноза и, соответственно, лечение инфицированных и профилактику контактных. Кроме того, использование модифицированных патогенов неэффективно ещё и ввиду развития молекулярногенетических методов исследования, позволяющих установить искусственную природу возбудителя. В случае Amerithrax мы видели, что именно природность возбудителя стала причиной сложности выявления виновника. И действительно, зачем изобретать что-то новое, тратить на это колоссальные ресурсы, когда природа уже это сделала? Тот же штамм чумного микроба с множественной антибиотикорезистентностью, сохранивший свои вирулентные свойства, был выделен из природного источника в Мадагаскаре в 1995 году, что указывает лишь на несовершенство наших методов модификации. Однако не стоит забывать о различных модифицирующих добавках. Так, добавление кремния к спорам сибиреязвенного микроба значительно повышает способность последнего проникать в лёгкие, поэтому его присутствие искали в письмах во время Amerithrax, однако, безуспешно.

Вместе с тем все штаммы, являющиеся потенциальными агентами биологического оружия, надёжно хранятся в государственных коллекциях (музеях) и выдаются для работы только тем учреждениям, что имеют разрешение на работу с ними, поскольку в них исключён выход возбудителя во внешнюю среду, в том числе в результате аварии. Сотрудники этих учреждений, обученные правилам безопасной работы, также получают разрешение на работу, при этом патогены, находящиеся в работе, секвенированы. Поэтому если к настоящему моменту Вам показалось, что всё легко и просто: идёшь в близлежащую лабораторию, берёшь нужный патоген и устраиваешь геноцид докучающим соседям, то придётся расстроить – это невозможно. Однако задумайтесь об этих мыслях и о том, ту ли профессию Вы выбрали, поскольку врач, вступая в медицинское сообщество, добровольно посвящает свою жизнь служению

194

Мистерии сибирской язвы

человечеству и не использует свои медицинские знания для нарушения прав человека и гражданских свобод, даже под угрозой<1>.

При эпидемиологическом расследовании вспышки, вызванной применением биологического оружия, важно учитывать способ его применения. Наиболее эффективным и перспективным в военное время считается аэрозольный способ, поскольку он позволяет со значительного расстояния инфицировать определённую часть населения (в том числе находящуюся в негерметичных строениях), прост в реализации и высокоэффективен, поскольку «доставка» патогена возможна как с линии фронта, так и с воздуха. Существенным его недостатком является сильная зависимость от погодных условий, из-за которой может произойти заражение нецелевой территории, а также физический и биологический «распад» аэрозоля. Первый обусловлен, в частности, действием ветра и осадков (снижается количество взвешенных частиц), а второй – солнечной радиацией, температурой и влажностью воздуха (снижается количество жизнеспособных и вирулентных патогенов). Наиболее эффективным считается применение биологического аэрозоля в осенне-зимний период, когда температура воздуха находится в диапазоне от -15 до +10 °С (оптимально от 0 до +8 °С), в инверсионных (допустимо изотермических) условиях вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха (Табл. 15.1), при средних значениях относительной влажности воздуха, скорости ветра 1,5–5 м/с, отсутствии солнечной радиации (ночь) и осадков.

На эффективность действия аэрозоля значительное влияние также оказывает рельеф местности. На открытом пространстве он будет распределяться равномерно, тогда как в случае природных или антропогенных препятствий (леса, горы, здания) увеличивается рассеивание облака, ввиду чего уменьшается площадь потенциального инфицирования (Рис. 15.9). Вместе с тем в местности, где ограничена циркуляция воздушных масс и действия прямой солнечной радиации (например, при плотной жилой застройке), возможно «застаивание» облака и оседание частиц аэрозоля на землю. Там они смешиваются с пылью и мелкими частицами грунта, которые

1 World Medical Association Declaration of Geneva. Adopted by the 2nd General Assembly of the World Medical Association, Geneva, Switzerland, September 1948 (and amended).

195

Раздел II • 15. Атипичные симптомы и «искусственная» эпидемиология

Рис. 15.9. Модель рассеивания (слева) и инфицирования (справа) территории (контур) при аэрозолировании 1 кг спор сибирской язвы с учётом рельефа мест-

ности (по Buckeridge D. L., 2006)

Табл. 15.1. Факторы, определяющие устойчивость приземного слоя воздуха

196

Мистерии сибирской язвы

при движении людей, транспорта или сильном порыве ветра могут подняться и вызывать вторичное инфицирование.

Помимо аэрозольного способа выделяют трансмиссивный, при котором в качестве переносчиков используются инфицированные кровососущие. Этот способ, в частности, активно применялся в прошлом веке японскими военными из отряда 7311, однако сейчас он малоэффективен, поскольку появление значительного числа блох в каком-то городе сразу вызовет большое подозрение, а очаг будет быстро ликвидирован специалистами санитарноэпидемиологических служб (конечно, когда речь идёт о развитых странах).

Диверсионный способ, пожалуй, самый актуальный для мирного времени, поскольку позволяет скрытым образом инфицировать различные объекты внешней среды (включая продукты питания), однако он в значительной степени ограничен необходимостью ввоза возбудителя и оборудования, поэтому место «сброса» может быть весьма неудачным для террориста в смысле внешних условий для патогена. В этом случае наиболее эффективной стратегией для эпидемиолога является понимание экологии возбудителя. Представим себе ситуацию, когда диверсионная группа сбросила некоторое количество спор сибиреязвенного микроба в водный источник, питающий местный город. Вероятно, первой реакцией будет желание перекрыть поставку воды и залить источник раствором дезинфектанта, лишив тем самым жителей города воды, что, конечно же, на руку диверсантам. Однако возбудитель инфекции – это не абстрактный «Х», который можно легко вынести «за скобки» проводимых мероприятий и не учитывать в работе, чем, к сожалению, грешат некоторые эпидемиологи. Возбудитель – это центральная фигура всего процесса, поэтому обратимся к экологии B. anthracis. Мы помним, что это почвенный микроб, для которого пребывание в воде является неблагоприятным фактором (то есть место сброса неудачное). Значительная часть спор осядет на дно, другая погибнет из-за перепадов температуры, третья будет поеде-

1 Яп. 731 ; специальный отряд в составе Квантунской армии, проводивший в годы Второй мировой войны опыты на живых людях, преимущественно на китайцах и маньчжурах, в том числе направленные на разработку наступательного биологического оружия.

197

Раздел II • 15. Атипичные симптомы и «искусственная» эпидемиология

на водными обитателями, а четвёртая – обеззаражена в очистных сооружениях, хотя ограничить доступ к воде (особенно животных) всё же стоит. В данной ситуации также будет весьма уместно рассмотреть произошедшее путём «переноса» на известный исторический контекст, а именно вспомнить, что местоположение значительного числа сибиреязвенных захоронений (скотомогильников), потенциально содержащих в себе споры сибиреязвенного микроба, неизвестно, поэтому высока вероятность того, что многие из них были размыты при изменении русел рек, соответственно, споры так или иначе доходили до конечного потребителя воды. Однако массовых вспышек не произошло. Другой пример. Разработчик наступательного биологического оружия Ниси́ Сюньэ́й (Тосихидэ́ )1 сообщает<2>, что в Отряде 731 велись опыты по заражению сибирской язвой водоёмов «путём распространения бактерий в сухом виде» в

районе станции Пинфан города Харбин (Маньчжурия), однако массовых вспышек также не произошло. Почему? Потому что, как и у любого другого возбудителя, для инфицирования необходимо достижение минимальной заражающей дозы, и вот именно этот показатель наиболее важен для планирования противоэпидемических мероприятий. Тут стоит сказать, что экстраполяция имеющихся знаний весьма важный инструмент в работе врача. Так, Китасато́ Сибасабуро́ 3 во время ликвидации вспышки чумы в Гонконге

в1894 году, не имея возможности выделить возбудитель из трупов

1, 1904 – ?; японский военный врач, бактериолог. Начальник противоэпидемического отделения 673 в уезде Суньу (1943, 1945) и Учебнопросветительского отдела (1944–1945) Отряда 731. Лично участвовал в проведении опытов на людях. Военный преступник.

2Протокол допроса японского военнопленного Ниси Сюньэй (Тосихидэ) от 15–17 января 1947 г. Маши-

нопись на русском языке. Государственный архив Российской Федерации. Ф. Р-9492. Оп. 10с. Д. 147. Л. 405–417. Заверенная копия.

3, 1853–1931; японский врач, бактериолог. Член Японской академии наук (1906). Номинант Нобелевской премии по физиологии или медицине (1901). Ученик Роберта Коха и организатор санитарной службы Японии. Происходил из рода самураев. Его фамилия , как и многие японские фамилии, записанные иероглифами (кандзи́ ), традиционно имела несколько прочтений. Она могла читаться, как (Kitazato) и (Kitasato), и изначально читалась первым прочтением. Однако после того, как учёный во время стажировки в Германии подписал себя, как «S. Kitasato» (поскольку в немецком языке «z» читается как «ц»), стали использовать второе прочтение. Обратите внимание, что при написании восточноазиатских имён сначала пишется фамилия, а затем имя (иногда во избежание путаницы все буквы фамилии пишут заглавными буквами).

198

Мистерии сибирской язвы

(местные обычаи запрещали патологоанатомические исследования), предложил сравнить заболевание с известными болезнями и определить, на какое из них оно больше всего похоже. И поскольку при чуме имеет место воспаление селезёнки, то она больше всего похожа на сибирскую язву, возбудитель которой лучше всего выделяется из крови. Логика Китасато оказалась верной, и уже 20 июня, впервые в мире, возбудитель чумы был выделен, причём предложенный метод хотя и требовал высокого содержания бактерий в крови, позволял избежать манипуляций с бубонами и, соответственно, не причинять лишней боли пациенту(1).

Эпидемиологическая картина искусственной вспышки, как правило, характеризуется сжатой кривой эпидемиологического процесса ввиду отсутствия новых инфицированных, поскольку воздействие на восприимчивые организмы будет происходить примерно в одно и то же время. То есть если завезённая чумная блоха будет заражать постепенно (кусая одного за другим), то воздействие аэрозолированных спор будет одномоментным, хотя это не всегда так. Блоха может быть убита первым инфицированным, а споры – инфицировать постепенно по мере распространения (нельзя забывать и про вторичное инфицирование), поэтому на практике увидеть сжатость эпидемиологической картины бывает достаточно сложно, особенно если имело место множественное применение возбудителя из разных точек. Куда важнее и правильнее видеть не характерные для природной вспышки детали – невозможную эпидемиологию. Например, в случае аварии на военном объекте Свердловск-19 инфицированию подверглись жители отдельных улиц Свердловска (по пути движения спор), поэтому официально объявленная причина «заражение мяса на рынке» не подтверждается эпидемиологически, поскольку жертв связывает проживание на конкретной улице, а не поход на рынок. Кроме того, как мы помним, патологоанатомическое исследование обнаружило характерную для ингаляционной формы шапочку кардинала, которой не бывает при желудочно-кишечной форме, то есть официальная причина не подтверждается и клинически. И в этом случае ати-

1 Подробнее о Китасато Сибасабуро можно почитать: Горшков-Кантакузен В. А.

Врач Китасато Сибасабуро: достижения и посмертное почитание в синтоизме. Японские исследования.

2024; 3:86–97; DOI: 10.55105/2500–2872–2024–2–86–97.

199