Разработка международных руководств по вирусной биобезопасности является ключом к устранению путаницы, восстановлению доверия к науке и обеспечению продолжения важных исследований.
В статье, опубликованной в марте этого года в New York Times, два известных вирусолога утверждали, что эксперименты с коронавирусом, обнаруженным у летучих мышей и похожим на те, которые вызывают ближневосточный респираторный синдром (БВРС), проводились без достаточных мер безопасности. Эксперименты включали заражение культуры клеток человека живым вирусом от летучих мышей, чтобы посмотреть, как поведет себя вирус.
Регулирующие органы многих стран, где проводятся исследования потенциально опасных вирусов, включая Соединенные Штаты, Великобританию, Францию и Германию, потребовали бы, чтобы такие исследования проводились на объектах уровня биобезопасности (BSL) 3 или 4. (Согласно международной классификации, существует четыре уровня биобезопасности, причем BSL-4 является самым строгим). Но для этих экспериментов, которые были одобрены соответствующими органами власти в Китае, 25 исследователей из 7 институтов и университетов Китая (включая Национальную лабораторию Гуанчжоу и Уханьский институт вирусологии) использовали процедуры BSL—2. Они также использовали систему вентиляции с отрицательным давлением, предназначенную для предотвращения распространения микроорганизмов за пределы лаборатории.
Эта работа и вызванное ею обсуждение высвечивают более широкую и растущую проблему, которую необходимо решать всему вирусологическому сообществу. С одной стороны, угроза, создаваемая новыми инфекционными заболеваниями, растет, что делает исследования потенциально опасных вирусов более важными. С другой стороны, после пандемии COVID-19 доверие к вирусологии и науке в целом снизилось, а работа с вирусами стала более политизированной. Чтобы повысить доверие к науке и обеспечить продолжение важной работы с вирусами, необходимо международное, стандартизированное и прозрачное руководство по биобезопасности. В данной статье рассматривается сценарий, как можно разработать такое руководство.
За последние 30-40 лет были внедрены различные протоколы и процедуры, направленные на снижение риска утечки вирусов из лабораторий или заражения людей вирусами, используемыми в научных исследованиях. Сегодня исследователи во многих странах, включая Великобританию, Германию, Францию, Швейцарию, Канаду и Соединенные Штаты, могут работать с определенными "опасными" вирусами только в том случае, если они используют боксы биобезопасности, средства индивидуальной защиты и строгие стандартизированные процедуры уровней BSL-3 или BSL-4. Также требуется использование отрицательного давления, которое гарантирует, что воздух в помещении проходит через фильтр, улавливающий патогенные микроорганизмы, и строгий контроль за доступом в помещение.
Какие вирусы считаются опасными, решает правительство каждой страны и обычно приводится в качестве приложения к правилам, регулирующим работу. В Соединенных Штатах в 2014 году было запрещено федеральное финансирование исследований, связанных с усилением вирусов, вызывающих грипп, БВРС и тяжелый острый респираторный синдром, будь то с помощью генетических манипуляций или путем использования естественных эволюционных процессов. Запрет был снят в 2017 году, но исследования разрешены только после тщательной проверки и с использованием оборудования BSL-3 или BSL-44. Эти правила, вероятно, снова изменятся при нынешней администрации США.
В Китае национальные законы о биобезопасности были обновлены в 2004 и 2020 годах. Это требует от исследователей проведения исследований на потенциально патогенных живых организмах при уровнях BSL-3 или BSL-4, а также соблюдения других строгих мер предосторожности. Однако неясно, как именно эти правила соблюдаются. Похоже, что они не применялись к экспериментам с коронавирусом, подобным БВРС, обнаруженным у летучих мышей, которые были одобрены институциональным комитетом по биобезопасности Уханьского института вирусологии.
Уровень детализации, включенный в нормативные акты, также различается. Например, в Канаде используется Канадский стандарт биобезопасности, который точно определяет, как должна обеспечиваться локализация. Аналогичные стандарты действуют в Соединенном Королевстве, Соединенных Штатах, Европейском союзе, Австралии и Новой Зеландии. Однако многие другие страны не предоставляют такой подробной информации, хотя они могли бы предоставить детальную информацию об уровнях сдерживания, необходимых для определенных патогенов. Такое неоднозначное регулирование привело к путанице в этой области. А отсутствие прозрачности, вероятно, облегчило людям распространение дезинформации и фальшивых новостей о работе с живыми вирусами в ходе исследований.
Прошло более пяти лет с начала пандемии COVID-19, а споры о ее происхождении не утихают. Согласно теории лабораторной утечки (которую сейчас продвигает администрация президента США Дональда Трампа), исследования вирусов летучих мышей в Уханьском институте вирусологии привели к случайному заражению персонала лаборатории, что, в свою очередь, спровоцировало пандемию COVID-19. Хотя известно, что институт проводил исследования коронавирусов до пандемии, нет убедительных доказательств того, что он обладал вирусом-предшественником SARS-CoV-2 или проводил работу над ним. Между тем, продолжают накапливаться данные, свидетельствующие о том, что пандемия возникла в результате естественной "утечки", эпицентром которого стал оптовый рынок морепродуктов "Хуанань" в Ухане. (Имеется ввиду передача зоонозного вируса от других животных к человеку).
Вирусологи часто неохотно вступают в дискуссии о работе, которая предполагает усовершенствование живых вирусов — либо генетически, либо в результате естественных эволюционных процессов, — опасаясь попасть под прицел или приостановить свою собственную работу, даже если она сопряжена с низким риском. Но сейчас не время залегать на дно. Растет число вспышек и смертей, вызванных такими вирусами, как атипичная пневмония, Эбола и оспа. Специалисты по обработке данных прогнозируют, что, если нынешние тенденции сохранятся, к 2050 году вирус Нипах, вирус Мачупо, коронавирусы и филовирусы будут вызывать в 4 раза больше вспышек по сравнению с 2020 годом и в 12 раз больше смертей из-за глобальных путешествий, изменения климата, вырубки тропических лесов, охоты на диких животных и торговли ими.
И хотя в настоящее время у вирусологов есть различные способы изучения вирусов, которые могут передаваться от животных к человеку, помимо культивирования полностью функциональных зоонозных вирусов в лаборатории, эксперименты с участием живых вирусов являются ключом к тестированию противовирусных препаратов и вакцин. Например, трудно представить, как исследователи смогли бы разработать вакцины против COVID-19, которые, по оценкам, спасли миллионы жизней с 2021 года, без исследований живого вируса SARS—CoV—2 (и более ранних работ по SARS-CoV и MERS-CoV) на животных моделях.
Учитывая кризис недоверия к науке и институтам, а также растущий геополитический раскол в мире, единые международные руководящие принципы имеют решающее значение для защиты важных исследований, связанных с опасными вирусами. Централизованные, стандартизированные рекомендации были бы аналогичны рекомендациям по исследованию человеческих эмбрионов, разработанным Международным обществом по исследованию стволовых клеток (ISSCR) — организацией, в которую входят исследователи из более чем 80 стран. Они были бы аналогичны национальным правилам по исследованию опасных вирусов, но на глобальном уровне. Например, они могли бы указать, какие факторы могут привести к использованию конкретного вируса или к высокому риску, или какое соотношение выгод и затрат может оправдать продолжение или блокировку исследовательского проекта.
Не следует допускать развития некоторых сценариев. Например, если исследователь работает с вирусом птичьего гриппа H5N1 в условиях BSL-3, он должен принять строгие меры предосторожности, чтобы предотвратить утечку штаммов вируса, вызывающих сезонный грипп у людей, даже если сезонный грипп не считается опасным вирусом. Это связано с тем, что штаммы вируса гриппа могут обмениваться фрагментами РНК. Такой обмен может повысить вероятность передачи вируса H5N1 среди людей.
Аналогичным образом, многие характеристики, такие как возможность передачи вируса воздушно-капельным путем при кашле или разговоре инфицированного человека, определяют пандемический потенциал вируса и, следовательно, надлежащий уровень управления рисками. Исследования респираторных вирусов, которые уже циркулируют в человеческих популяциях, не представляют такого же риска, как работа с вирусами, которые еще не передались от животных к человеку. Для вирусов, которые еще не передались человеку, эксперименты, которые могли бы позволить им развить способность инфицировать клетки человека, могут быть нецелесообразны. Вместо этого можно было бы использовать поэтапные подходы, которые изначально предполагают использование методов с меньшим риском.
Чтобы выяснить, может ли вирус проникать в клетки человека и размножаться в них, и если да, то каким образом, исследователи могут компьютерно смоделировать его структуру, используя информацию о последовательности РНК, — подход, который стал намного проще с развитием искусственного интеллекта. Ученые также могут проверить свои прогнозы, используя изолированные вирусные компоненты, такие как гены или белки, или неинфекционные парциальные вирусы или вирусоподобные частицы. Они воспроизводят многие аспекты жизненного цикла вируса, но не могут вызывать заболевание.
Помимо руководства исследованиями, руководящие принципы могли бы помочь уменьшить путаницу и неправильные представления — как среди вирусологов, так и среди правительств, политиков и широкой общественности. Примером может служить термин "усиление функции". В настоящее время вирусологи используют его для обозначения разных вещей. Большинство исследователей используют его для обозначения изменения способности вируса инфицировать нового хозяина или другого изменения вируса в результате генетической модификации. Другие авторы используют этот термин в более широком смысле для обозначения любых улучшений, полученных в результате генетических манипуляций или использования возможностей эволюции. Например, когда зоонозные вирусы выращиваются в культуре клеток человека, они могут лучше инфицировать эти клетки. Или же они могут стать более устойчивыми к лекарствам или вакцинам.
Среди многих людей, не являющихся учеными, повышение функциональности стало синонимом опасности. Исследования по повышению функциональности, в которых участвуют высоковирулентные патогены, которые могут широко распространиться среди людей, если они будут преднамеренно или непреднамеренно высвобождены, требуют глобальных мер предосторожности, но согласно анализу, проведенному в 2023 году Центром безопасности и новых технологий (CSET), аналитическим центром, связанным с Джорджтаунским университетом (США), 74% исследований, которые называются исследованиями с целью усиления функции, связаны не с вирусами такого рода, а с патогенами более низкого риска.
Безусловно, сами вирусологи лучше всего подходят для того, чтобы возглавить разработку руководящих принципов. Они лучше всех знают, какие вирусы и процедуры представляют наибольший риск, и, как правило, очень заинтересованы в защите своей отрасли от репутационного ущерба. В настоящее время в вирусологии не существует аналога ISSCR. Но в принципе комитет, состоящий из вирусологов, а также других специалистов, таких как эпидемиологи, иммунологи, клеточные биологи, клиницисты и социологи, мог бы разработать международные рекомендации по вирусологии. Такие руководящие принципы должны содержать перечень опасных вирусов, а также подробно описывать, как исследователи во всем мире должны проводить работу по борьбе с зоонозными вирусами.
Этот комитет мог бы опираться на существующие рекомендации. Даже сейчас, например, если исследователи проводят эксперименты с так называемыми агентами двойного назначения (имеются в виду вирусы или другие патогены, которые могут быть использованы в качестве оружия) и хотят опубликовать свою работу в журналах, издаваемых Американским обществом микробиологии или Springer Nature, они должны приложить заявление, подтверждающее, что их работа была одобрены их местным институциональным комитетом по биобезопасности. Централизованные международные руководящие принципы позволят издателям и спонсорам проверять все работы по вирусам в соответствии с едиными правилами и помогут вирусологам во всем мире продолжать выполнять важнейшую работу по снижению риска новой пандемии.
