Consilium medicum начало :: поиск :: подписка :: издатели :: карта сайта

ИНФЕКЦИИ И АНТИМИКРОБНАЯ ТЕРАПИЯ  
Том 4/N 1/2002 АКТУАЛЬНАЯ ТЕМА

Насколько реальна угроза биологического терроризма?


С.В.Сидоренко

Государственный научный центр по антибиотикам, Москва

Реальность биотерроризма
   Идея использования человеком живых существ для нанесения вреда другому человеку ненова. Так, согласно книге "Исход" Моисей под руководством Иеговы последовательно насылал на египтян жаб, мошек, песьих мух, а также "воспаление с нарывами на людях и на скоте". Для того чтобы вызвать последний вид поражений, Моисею достаточно было бросить к небу горсть пепла. Мотивацией для проведения перечисленных и ряда других актов была необходимость заставить фараона, угнетавшего евреев, отпустить последних из земли египетской.
   Не исключено, что тот, кто рассылает письма со спорами сибирской язвы, считает себя равным как минимум Моисею и пытается вразумить американский народ. Разнообразие мотивировок для проведения террористических актов или уголовных преступлений с использованием биологических агентов подробно описано в базе данных, созданной в Институте международных исследований Монтере (Monterey), США. С 1900 по 1999 г. на основании открытых источников было зафиксировано 415 случаев использования или попыток использования биологических, химических и ядерных материалов в уголовных, политических или идеологических целях. Диапазон мотивов чрезвычайно широк: от личной мести до попытки уничтожить основную часть человечества, чтобы вывести из оставшейся части новую расу. Практически во всех случаях у исполнителей обнаруживали психические отклонения.
   Подавляющее большинство из известных случаев были предотвращены спецслужбами или являлись злонамеренной мистификацией и не повлекли сколь-нибудь серьезных последствий. Случай наиболее эффективного использования биологических агентов произошел в 1984 г. в США, когда одна из религиозных сект в целях победы на местных выборах инфицировала возбудителем сальмонеллеза (Salmonella typhimurium) овощные полуфабрикаты, поставлявшиеся в сеть ресторанов. В результате был зарегистрирован 751 пострадавший, летальных исходов отмечено не было. Первоначально эпизод был расценен как обычная вспышка пищевых инфекций. Истинная причина была установлена только через несколько лет.
   В целом анализ попыток применения биологических агентов для криминальных или террористических целей свидетельствует об их относительной редкости. Число пострадавших от биологического терроризма ничтожно мало в сравнении числом пострадавших от "традиционных" видов терроризма. Однако эти соображения ни в коем случае не могут служить основанием для оптимизма, поскольку биологические агенты приобрели все характеристики оружия массового поражения.   

Микробы как оружие
   
С момента начала исторического периода в жизни человечества и до конца XIX века биологические агенты (токсины животного и растительного происхождения) использовались в основном в криминальных целях. Примеры применения биологических агентов с военными и политическими целями были достаточно редки. Так, в средние века и эпоху Возрождения были случаи забрасывания на территорию осажденных городов трупов людей, погибших от инфекционных болезней. В XVIIIжXIX веках были известны попытки вызвать массовые заболевания домашнего скота на территории противника путем продажи инфицированных животных (прежде всего лошадей) по демпинговым ценам.
   Однако вполне понятно, что до открытия роли микроорганизмов в развитии инфекционных болезней о систематическом использовании микробов как оружия речи быть не могло. В период между мировыми войнами в ряде европейских стран были начаты систематические исследования по возможности применения микроорганизмов в качестве оружия. Именно в этот период стало понятно, что микроорганизмы могут быть не просто оружием, но оружием массового поражения. В ходе Второй мировой войны наиболее интенсивные исследования по бактериологическому оружию (БО) проводились в Японии и Великобритании. На одном из островов у берегов Шотландии были проведены натурные испытания рецептуры спор сибирской язвы, показавшие ее высокую поражающую эффективность.
   Пик развития биологического оружия пришелся на период с конца 40-х и до конца 60-х годов. В это время в США, Великобритании и Советском Союзе осуществлялись масштабные программы, позволившие сделать биологическое оружие реальностью. Во всех странах, разрабатывавших БО, были получены принципиально сходные результаты. Считается, что вопросами создания БО занимались 18 государств.
   Микроорганизмы превратились в реальное оружие после того, как был разработан способ массового инфицирования людей. Диверсионные способы применения болезнетворных микроорганизмов (инфицирование продуктов питания, источников водоснабжения) были признаны ненадежными, поскольку не позволяли получать прогнозируемый поражающий эффект. Способом, который в значительной степени удовлетворял запросам военных, было аэрозольное инфицирование.
   В результате многочисленных экспериментальных работ были изучены основы патогенеза аэрозольных инфекций. Было установлено, что при доставке возбудителя непосредственно в легочные альвеолы аэрозольный способ инфицирования по эффективности лишь незначительно уступает парентеральному. Оказалось, что для осаждения в альвеолах размеры частиц аэрозоля должны быть в пределах 2–6 мкм. Более крупные частицы задерживаются
в верхних дыхательных путях и выводятся механизмами мукоцилиарного клиренса. Более мелкие частицы не задерживаются в альвеолах и выводятся наружу с выдыхаемым воздухом. В двух последних случаях вероятность развития заболевания низка.
   Техническая проблема создания приспособления, генерирующего аэрозоль c частицами необходимого размера, была решена достаточно просто, так как подобные устройства используются в различных отраслях промышленности. Бактериальные культуры, предназначенные для применения в качестве БО, получают и хранят либо в жидком виде, либо в виде лиофильно высушенного порошка. Жидкие культуры значительно легче производить, однако они мало стабильны в аэрозоле и при хранении. Лиофильные культуры лишены последних недостатков, однако технология
их получения намного сложнее. Результатом этих работ явились принятие на снабжение вооруженными силами ряда государств боеприпасов, содержащих культуры микроорганизмов, и разработка официальных указаний по их применению.
   После принятия в 1972 г. Конвенции о запрещении биологического оружия его производство в подавляющем большинстве стран было постепенно свернуто. Достоверно известно о продолжении производства БО до начала 90-х годов в Ираке, возможно, работы продолжались и до 1995 г. Однако БО могут производить не только страны, но и отдельные группы лиц при наличии финансовых средств. Стандартное оборудование для фармацевтической и биотехнологической промышленности может быть легко адаптировано для производства БО. Именно последняя возможность представляет на сегодняшний день наибольшую опасность.
   По своему поражающему действию на человека БО намного превосходит химическое оружие и приближается к ядерному. При благоприятных условиях (направление и скорость ветра, влажность и температура воздуха) несколько килограммов спор сибирской язвы может вызвать такое же количество человеческих жертв, как и ядерная бомба, взорванная над Хиросимой.   

Биологический терроризм ж реальность?
   
Для того чтобы оценить реальность биологического терроризма, ниже будет рассмотрен один из гипотетических вариантов террористического применения спор сибирской язвы, приведенный в работе TV.Inglesby (Anthrax: A Possible Case History. Emerg Inf Dis 1999; 5: 556–60). В работе проведено моделирование ситуации в условиях конкретного
американского города (Балтимор). Предполагалось, что по автостраде рядом со стадионом проехал грузовик, в течение 30 с распыливший споры сибирской язвы. На стадионе в это время находилось более 70 000 болельщиков, наблюдавших за футбольным матчем. Поскольку аэрозоль бесцветный, не обладает запахом, обнаружить его было невозможно. Математическое моделирование событий показало, что в течение 10 дней после террористического акта заболеет более 20 тыс. человек, из них 4 тыс. погибнут. Первые случаи летальных исходов будут отмечены через 3 дня, а этиология заболеваний будет выявлена на 5-й день после террористического акта. Профилактическое назначение антибиотиков понадобиться приблизительно 250 тыс. человек, причем значительная часть пострадавших не сможет получить их своевременно.

Потенциальные и реальные агенты биологического оружия

и биотерроризма

Традиционные агенты  биологического оружия

Микроорганизмы, реально  или потенциально связанные  с биотерроризмом

Бактерии и вирусы
Bacillus anthracis
Variola virus (Smallpox)
Yersinia pestis
Coxiella burnetii
Francisella tularensis
Brucella suiss
Вирусные энцефалиты
Вирусные геморрагические
лихорадки

Токсины
Ботулотоксин
Рицин
Стафилококковый энтеротоксин

Бактерии и вирусы
Bacillus anthracis
Ricketsia prowazekii
Coxiella burnetii
Salmonella typhimurium
Salmonella typni
Burckholderia mallei, pseudomallei
Shigella spp.
Vibrio cholerae
Yersinia enterocolitica
Yersinia pestis
Variola virus (Smallpox)
Giardia lamblia Shistosoma spp
.
Вирус желтой лихорадки
Вирусы геморрагических
лихорадок
Ботулотоксин
Холерный токсин
Дифтерийный токсин
Рицин

   Не касаясь возможных экономических последствий такого террористического акта, целесообразно рассмотреть некоторые медицинские аспекты проблемы. Так, целесообразно оценить, какие условия необходимы для получения споровой культуры Bacillus antracis, пригодной для применения в качестве оружия или в террористических целей. Возможно ли получение такой культуры без государственной поддержки?
   Прежде
всего следует отметить, что в мире существует более 1500 коллекций культур, в которых практически любой микроорганизм можно достаточно просто приобрести. Кроме этого возбудитель сибирской язвы может быть выделен из почвы в местах бывших скотомогильников. Таким образом, получение исходного материала представляется вполне решаемой проблемой для негосударственных организаций и даже частных лиц.
   С точки зрения сложности культивирования и наработки биомассы B. anthracis является одним из наиболее удобных объектов в списке потенциальных агентов БО и микроорганизмов, применявшихся для биотерроризма или планировавшихся к применению (см. таблицу) (Carus WS. Bioterrorism and biocrimes: the illicit use of biological agents in the 20th Century. Working Paper, Center
for Counterproliferation Research, National Defense University. August 1998, revised March 1999). Питательные среды для культивирования B. anthracis в неограниченных количествах могут быть приобретены на рынке диагностической продукции. Необходимым условием работы является достаточно высокая микробиологическая квалификация.
   Для наработки значительного количества культур вирусов или риккетсий требуются гораздо более сложное оборудование и инфраструктура. Вероятность использования этих микроорганизмов негосударственными террористическим организациями сравнительно мала. Однако полностью исключить ее нельзя. Так, известно, что Аум Синреке направляла в Африку своих специалистов для получения культуры вируса лихорадки Эбола.
   Возбудитель сибирской язвы удобен для террористов еще и потому, что в силу высокой стабильности спор не возникает проблем с их хранением. Определенные технологические проблемы возникают на этапе перемалывания порошка после высушивания спор: из-за возникновения статического заряда появляется тенденция к склеиванию спор в относительно большие конгломераты. Инфицирующая доза (ID50) спор сибирской язвы для человека колеблется в пределах 8000–10 000. Размер спор (1–2 мкм) оказывается идеальным для аэрозолирования и инфицирования человека. Ингаляционные формы сибирской язвы при отсутствии лечения характеризуются высокой летальностью (до 80–90%). Антибактериальная терапия при своевременном начале высоко эффективна, однако уже на фоне развернутой клинической симптоматики ее эффективность снижается
.
   В целом можно заключить, что, используя стандартное фармацевтическое и биотехнологическое оборудование, возможно наладить сравнительно недорогое компактное производство спор сибирской язвы и легко замаскировать под предприятие по изготовлению обычной продукции.
   Как показывает опыт, для негосударственных террористических организаций наибольшие проблемы возникают на этапе применения БО. Несмотря на наличие коммерческого аэрозольного оборудования, которое можно приспособить для террористических целей, его использование без соответствующих навыков и учета метеорологических условий может оказаться неэффективным. Так, та же секта Аум Синреке около 10 раз пыталась применить споры сибирской язвы и ботулотоксин, однако все попытки окончились неудачей.
   Отдельные виды микроорганизмов, рассматриваемых как вероятные агенты БО, характеризуются определенными особенностями. Так, сибирскую язву отличают невозможность передачи инфекции от человека к человеку и длительное сохранение спор в окружающей среде на территории, подвергшейся воздействию.
   Для возбудителей туляремии и Ку-лихорадки характерны крайне низкие значения инфицирующей дозы (ID50 колеблется в пределах 1–5 микробных клеток). Обе инфекции не передаются от человека к человеку. Возбудитель туляремии нестоек в окружающей среде. Для обеих нозологических форм характерны достаточно тяжелое течение, но сравнительно невысокая летальность (до 20–30%) при средних инфицирующих дозах. Туляремию и Ку-лихорадку обычно рассматривали как БО, предназначенное для временного выведения из строя войск противника, применение которого не связано с риском поражения собственных войск. Приблизительно такие же свойства характерны и для вирусных энцефалитов. Поскольку получение перечисленных культур связано со значительными сложностями, а их поражающая эффективность относительно невысока, то их значение как реальных агентов биотерроризма невелико.
   К наиболее грозным видам БО следует отнести чуму и натуральную оспу. Их отличительным свойством является способность передаваться от человека к человеку. Невысокая в сравнении с оспой контагиозность легочной чумы и наличие эффективных антибиотиков позволяют считать эту инфекцию управляемой, несмотря на высокую летальность. Наибольшую угрозу, без сомнения, представляет натуральная оспа, являющаяся типичным антропонозом и характеризующаяся высокой контагиозностью. Противовирусные препараты с реальной противооспенной активностью в настоящее время отсутствуют. Единственным эффективным средством профилактики является вакцинация. После глобальной ликвидации этой инфекции обязательное оспопрививание было отменено и иммунная прослойка среди населения Земли исчезла, соответственно, все человечество является восприимчивым к этой инфекции.
   Официально вирус натуральной оспы сохраняется только в нескольких лабораториях США и России. Вопрос о наличии этого вируса в других государствах или в негосударственных лабораториях остается открытым. Без сомнения, возможность получения вируса натуральной оспы террористическими организациями представляется крайне
проблематичной, но полностью сбрасывать со счетов такую возможность нельзя, поскольку последствия даже однократного террористического акта с применением этого возбудителя будут глобальными. Как показывает моделирование, последствием однократного террористического акта будет неизбежное формирования эндемичных очагов натуральной оспы в различных регионах земного шара (T.O'Toole Smallpox: An Attack Scenario. Emerg Inf Dis 1999; 5: 540–6].   

Биотерроризм и здравоохранение
   
В целом вероятность актов биологического терроризма следует оценить как низкую. Функционирование системы здравоохранения в состоянии постоянной и полной готовности к оказанию помощи массовым жертвам и проведению профилактических мероприятий нереально. Возникает вопрос о разумном балансе между задачами повседневной работы и задачами готовности к ликвидации последствий биотеррористического акта.
   Основной задачей, от правильного решения которой во многом зависит эффективность дальнейших лечебных и профилактических мероприятий, является своевременная диагностика первых случаев инфекции. Президент американского общества инфекционистов John G. Bartlett провел собственный эксперимент по оценке возможности ранней диагностики легочной формы сибирской язвы (JG.Bartlett Applying Lessons Learned from
Anthrax Case History To Other Scenarios. Emerg Inf Dis 1999; 5: 561–3).
   Он описал персоналу крупного госпиталя первые симптомы легочной формы сибирской язвы и попросил их интерпретировать эти факты. Дежурный врач приемного покоя (прошедший подготовку по биотерроризму) отметил, что больному, скорее всего, будет поставлен диагноз гриппа или респираторной инфекции и он будет отпущен домой. Именно по такому сценарию развивались события в нескольких случаях легочной сибирской язвы после терактов в сентябре –
октябре 2001 г. в США.
   Рентгенолог, изучивший типичную для легочной формы сибирской язвы рентгенограмму, обнаружил лишь признаки расширения средостения, дифференциальный диагноз не включал сибирскую язву. Микробиологи признали, что при первом выделении
микроорганизмов из крови в ответе было бы указано: "Микроорганизмы рода Bacillus, вероятная контаминация". Аналогичный ответ был бы получен и при исследовании других видов клинического материала. Серьезные подозрения возникли бы лишь при поступлении 3–4 случаев подряд. Есть все основания признать, что и в России в случае развития массовых заболеваний сибирской язвой или другой инфекцией в результате терракта первые случаи, скорее всего, не будут правильно диагностированы.
   Признание этого факта важно для
планирования лечебных и профилактических мероприятий. Органы здравоохранения в чрезвычайных ситуациях не будут иметь времени для развертывания сил и средств, проводить лечебные и профилактические мероприятия придется на фоне массового потока тяжелых больных. Очевидна первоочередная важность реального планирования работы лечебного учреждения в чрезвычайных ситуациях. При этом необходимо четкое определение режима работы учреждения в зависимости от того, насколько контагиозно заболевание. При массовых заболеваниях сибирской язвой или туляремией нет необходимости в проведении таких жестких ограничительных мероприятий, как при заболеваниях чумой или натуральной оспой.
   Сразу же после установления диагноза сибирской язвы или другой опасной бактериальной инфекции возникнет вопрос об обеспечении заболевших и подвергшихся риску заражения антибиотиками и вакцинами. Если проблема обеспечения вакцинами в определенной степени решается органами Госсанэпиднадзора, то ответ на вопрос, куда обратиться представителям лечебного учреждения в случае экстренной потребности в значительном количестве антибиотиков, автору не известен. Возможности региональной аптечной сети и складов дилеров, вероятно, будут ограничены и быстро исчерпаны на фоне ажиотажного спроса населения на антибиотики. Следует также ожидать, что спрос и потребление антибиотиков будут намного превосходить реальную потребность.
   В случае применения при террористических актах таких агентов, как возбудители чумы и натуральной оспы, перед органами государственной власти встанет трудноразрешимая задача предотвращения распространения заболеваний в результате вторичного инфицирования (выявление и изоляция лиц, контактировавших с зараженными). В этой работе органы здравоохранения по существу должны выполнять лишь консультативные функции. К функциям органов здравоохранения следует отнести определение объемов и показаний для проведения вакцинации и профилактического приема антибактериальных препаратов, а также оказание помощи лицам, контактировавшим с зараженными.   

Заключение
   
Настоящий очерк не претендует на систематическое изложение всех проблем, связанных с биотерроризмом. Основной задачей было привлечение внимания к реальности биотерроризма и степени катастрофичности последствий маловероятного, но возможного террористического акта. Реальности сегодняшнего дня, к сожалению, таковы, что традиционная психология, допускающая возможность катастрофы в другой стране или в другом городе, но не в своем ближайшем окружении, неприемлема. Для того чтобы кто-то один смог оказать быструю и реальную помощь пострадавшим, готовыми к этому должны быть все.



В начало
/media/infektion/02_01/4.shtml :: Wednesday, 03-Jul-2002 20:31:12 MSD
© Издательство Media Medica, 2000. Почта :: редакция, webmaster