Штаммы

В поселке Кольцово, неподалеку от Новосибирского академгородка, находится Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" - предприятие, созданное в середине 70-х годов для изучения особо опасных вирусных заболеваний. Это вполне совершенный и строго охраняемый комплекс, в котором человечество обороняется от смертоносных сил природы. Он состоит из шести научно-исследовательских институтов, четырех дочерних предприятий и нескольких структурных подразделений. Тут работают с самыми страшными инфекционными агентами - с вирусами оспы, Марбурга, Эбола. Здесь же находится и хранилище этих организмов. Весной сюда привезли последний "подарок" людям от окружающего их мира - штамм вируса SARS, возбудителя атипичной пневмонии.

Десять лет назад, когда я еще не был журналистом, а готовился к карьере молекулярного биолога и потому трудился простым стажером в Институте белка в Пущине, я видел много лабораторий, где работали с вирусами. Но защиту такого уровня, какая существует в "Векторе", я не встретил ни разу. Все здесь организовано так, как в сказке про Кащееву смерть, которая в игле, которое в яйце, которое в утке, которая в зайце и так далее. Здесь смерть окружена сначала стеной с колючей проволокой поверху и полосой отчуждения метра в три шириной. Потом - проволокой сигнализации. Так окружена вся территория, где и расположены институты. КПП на входе, потом еще охрана, уже на входе в каждый институт. Внутри институтов все поделено на "чистую" и "грязную" зоны. С вирусами и зараженными животными работают в "грязной".

- Я вас проведу в зону, где работают с вирусами 3-4 групп, которые не представляют особой опасности для человека,- сказал мне Евгений Федорович Беланов, заведующий лабораторией общих вирусов НИИ молекулярной биологии. - С такими, как вирус осповакцины, оспы коров, вакцинные штаммы вирусов кори и гриппа.

Мы идем с Белановым по коридорам в глубь здания и упираемся в массивную железную дверь.

-Вот за этой дверью - шлюз, там еще одна дверь, за которой начинается грязная зона, - объясняет ученый. - Проходите. Здесь пониженное давление, поэтому воздух поступает только внутрь, а наружу он выходит через фильтры. А вот здесь обычная раздевалка: когда человек идет в зону, он раздевается догола и надевает спецодежду. Потом эту одежду дезинфицируют. Вообще все, что выходит из зоны, обрабатывается. Вот автоклав, видите? Отработанный материал загружается в него с той стороны, выдерживает накаливание, только потом открывается эта дверь, а та дверь блокируется. Одновременно обе двери открыть нельзя. Точно так же передается что-либо из грязной зоны в чистую - для этого есть передаточные устройства. Все обрабатывается хлорамином, выдерживается час и потом передается...

Раздевание догола, помывка с хлорамином и отрицательное давление - еще не все. Внутри зоны, в самих лабораторных комнатах, стоят так называемые изолирующие устройства. Это металлические бочки со стеклянными окошками и отверстиями для рук. В отверстия вставляются толстые резиновые перчатки, которые тут же раздуваются, потому что внутри камеры давление еще ниже, чем в зоне. Сотрудник, сунув руки в перчатки, стоит у такого устройства часами - колдует с вирусами и культурами клеток (говорят, такая работа очень тяжела физически). Еще осторожнее работают с зараженными животными - в специальных комнатах, где не вирус изолирован от человека, а, наоборот, человек надевает прочный герметичный костюм, похожий на водолазный. К мышкам идут обязательно вдвоем. Один держит животное, а второй - шприц с препаратом. Состояние костюмов - нет ли повреждений - многократно проверяется комиссиями по безопасности, а здоровье сотрудников - ежедневно врачами...

В таких же условиях работают и с SARS. К сотрудникам "Вектора" вирус попал из Германии в конце мая. Первоначально - в лабораторию иммунологической безопасности, которой заведует Георгий Михайлович Игнатьев. Он мне сразу понравился: классический "научный сотрудник" средних лет, привыкший постоянно разговаривать о науке, много работать, много читать специальной литературы, периодически фрондирующий с начальством, по любому поводу составляющий собственное мнение и уважающий в сотрудниках прежде всего мозги и способность хоть что-то сделать самостоятельно. Таких ученых, подобных архетипам из "Понедельника" Стругацких и фильма "Девять дней одного года", мало осталось в нашей науке - либо разъехались по заграницам, либо озлобились от нехватки денег, либо ушли в бизнес. С Игнатьевым и двумя его только что защитившимися дипломниками мы разговаривали за чаем. Дипломников звали Саша и Коля. Стол с чашками и плюшками находился посреди лаборатории в "чистой" зоне.

- Как к нам привезли SARS? - переспросил Игнатьев. - Живой вирус на льду в контейнере нам передали немцы. Тогда прошел какой-то дурацкий сюжет по телевидению - сказали, что чуть ли не с ротой автоматчиков их у нас встречали. Но, сами понимаете, не было никакой спецоперации. Есть санитарные нормы Минздрава по перевозке особо опасных вирусных материалов. Согласно этим нормам вирус везут два человека, один из них врач. Контейнер с материалом, который мы получили в аэропорту, доставили на территорию "Вектора" тоже самолетом. Здесь приняли на хранение.

Стандартная процедура "Вектора" для первой-второй групп: материал доставляется в контур "Г", то есть изолированное помещение, и там комиссионно вскрывается. Представители отдела безопасности и сотрудники лаборатории, принимающей материал, вскрывают контейнер и смотрят: а) чтобы упаковка не была нарушена; б) наличие печатей; в) соответствие содержимого описи; г) сохранность материала. Потом составляется акт приемки, и материал поступает в хранилище. Вот, я вам прочитаю: "23 мая - получен штамм "ТОРС Франкфурт-1"... М..." Откуда "М" появилось, я не знаю... Никола! Это твое?! Два наряда!

Дипломник Никола смотрит на Игнатьева преданными глазами и честно сообщает:

-Нет, это от вас...

Дальше начинается общий разговор, из которого я узнаю последовательность действий лаборатории Игнатьева с вирусом. Сначала нужно проверить, насколько "сел титр" вируса (то есть его содержание в растворе) за время транспортировки. Потом - наработать объем: лаборатория получила всего один миллилитр растворенного вируса, и было ясно, что для экспериментов этого мало. Вирус специальной пипеткой высаживали на культуру клеток Vero - почек зеленой мартышки. Там он размножился, и, как мне сказали, через два дня уже был получен материал, что "очень интересно, поскольку обычно вирус растет дней пять".

-Как вы вообще определяете, что там есть вирус? - спрашиваю.

-Это видно. В слое клеток появляются дырки - то, что вирус лизировал, разрушил. Но мы, конечно, проверяли по полимеразной цепной реакции, ПЦР, - ставили ее со специфическими праймерами на SARS. Берем пробу и амплифицируем. Ведь разрушение клеток - цитопатический эффект - может много чем вызываться, понимаете? А так мы видим наверняка, что это и есть наш вирус.

-Клетки мы получаем из нашего института,- вмешивается Игнатьев. - НИИ КаКа. Клеточных культур, в смысле. Клетки чистые, без микоплазмы... Бактериального пророста мы не наблюдаем, слава богу.

-А потом, - сообщает будущий аспирант Коля,- эти полоски, которые получаем по ПЦР, мы секвенируем. То есть уже точно подтверждаем последовательность нуклеотидов - что это последовательность именно SARS.

-И сколько времени на это уходит? - спрашиваю я.

-Да практически нисколько. Есть автоматический прибор. Такого, как было десять лет назад, - чтобы самому гель заливать - теперь уже нет. Очень удобный прибор, результаты сразу на компьютер выводятся.

-Хорошо, - говорю,- верю. Технология шагнула. Но вот все это зачем вы делаете?

- Ну как зачем? Мы же за месячишко сделали тест-систему. Взяли стандартные немецкие праймеры - последовательности нуклеотидов для определения SARS, на них построили диагностику. Нужно было собрать отечественные реактивы для выделения вируса, и мы это сделали,- объясняет Игнатьев. - Все реактивы - наши. По качеству это, может быть, чуть ниже, чем у фирмы "Амершам", но несопоставимо дешевле. И оборудование наше, то есть амплификаторы. "Эппендорф" стоит 10 тысяч, а наш "БИС-110" - около двух. Теперь нужно, чтобы эти системы были на санэпидемстанциях. Мы уже курсы провели для их сотрудников... Дело ведь не в SARS, а в том, что на этих станциях появится новая методика, пригодная для определения любых вирусов, выявления больных. Только вся инициатива сейчас идет от нас. К сожалению, ни от центров санэпиднадзора, ни от руководства государственного уровня это не исходит. Более того, попытки наладить систему не встречают понимания. Хорошо сказал, будто на трибуне стоял, да?!

Чуть позже я оказался в кабинете генерального директора "Вектора" Льва Степановича Сандахчиева.

-Насколько я понимаю, ваш центр - чуть ли не единственный в стране, который на самом современном уровне работает с крайне опасными вирусами. Так? - спросил я академика. - Именно вы производите тест-системы для выявления вирусов, вакцины, лекарственные препараты...

- Не скажу, чтобы это меня радовало, но среди гражданских учреждений действительно только мы сейчас работаем с первой группой - особо опасными вирусами.

-Тогда расскажите, пожалуйста, о перспективах. Не о перспективах конкретно "Вектора", но вашей науки вообще.

- Понимаете, вся эта история с SARS показывает, что человечество находится в состоянии постоянной войны с природой,- сообщил мне академик. - Да, мы, ученые, легко определяем структуру любого вируса, то есть первичную последовательность его генетического материала, ДНК или РНК. Мы знаем, какие гены отвечают за его размножение в клетках, и в целом знаем, как происходит это размножение. Нам известна общая схема патогенеза - того, как вирус проникает в организм, как связывается с клеткой, как размножается внутри нее... Но знаем все это на очень низком уровне. Я вам признаюсь: практически мы не понимаем, как вирус взаимодействует с организмом хозяина. Не понимаем, что вообще такое - само заболевание.

Мы сидим в огромном, еще по советским масштабам отстроенном кабинете Льва Степановича и пьем кофе. Кабинет находится в административном корпусе "Вектора". Здесь нет холодильников с замороженными вирусами оспы, кори, полиомиелита и прочих страшных болезней, нет зараженных лабораторных животных, нет, соответственно, и специальных мер защиты - всего того, что в изобилии есть на основной территории предприятия - форпоста "постоянной войны с природой"...

-Мы совершенно не понимаем масштабов этой войны,- продолжает Сандахчиев. - Нам известны всего несколько процентов, может быть - меньше процента всех вирусов, которые на самом деле существуют в природе. Поэтому можно абсолютно уверенно сказать, что новые болезни будут всегда появляться, но откуда - от обезьян, птиц, человека - мы не знаем. Ведь вирус не возникает из ничего. В том или ином виде он существует в природе - в различных животных. И он может быть для человечества до определенной поры не опасен. Но вдруг он мутирует - видоизменяется - и становится опасным.

-А известны молекулярные и физиологические механизмы того, как это происходит? То есть какой должна быть мутация, в каких генах, чтобы вирус стал вдруг заражать людей?

-Честно говоря, мы и про это почти ничего не знаем. Здесь непаханое поле - еще предстоит изучить, как вирус проходит видовой барьер. О вирусе SARS пока вообще говорить нечего. Его, конечно, обнаружили у ряда животных, например у пальмовых циветт семейства кошачьих, у барсуков, но не исключено, что они могли получить этот вирус и от человека... По другим вирусам, с которыми давно работают и, казалось бы, довольно многое успели узнать, картина похожая. Вот пример. Австралийцы работали с вирусом оспы мышей в надежде получить вирус, который стерилизовал бы, кажется, кроликов. Они всего лишь вставили в геном нейтральный ген (какого-то интерлейкина) и вдруг получили смертельный штамм, который поразил всех подопытных мышей. Потом год стеснялись рассказать об этом. Так что предсказать вирулентность, то есть возможность поражать людей, чрезвычайно сложно. За этим должны стоять такие знания, которыми мы, человечество, еще не располагаем.

-Но у нас есть надежда получить эти знания?

-Разумеется. Сейчас наука фактически констатирует вспышки, как с SARS, и не готова прогнозировать. Но чтобы изменить положение, мы должны ввести систему тотального мониторинга биосферы - оценить вирусы и их потенциальные способности преодолевать видовой барьер человека. Такая задача сейчас ставится и ВОЗ ее прорабатывает.

-Но ведь подобная программа потребует средств и усилий не меньше, чем знаменитый международный проект по расшифровке генома человека!

- Да что вы, гораздо больше! Сейчас мы говорим о вещах, которые пока вообще недоступны экспериментально. Тем не менее эта система создается. В США есть группа, которая пытается компьютерно моделировать эволюцию вирусов. Я считаю, что это единственно правильный подход - на основе выборки, какого-то ограниченного экспериментального материала смоделировать, как могут эти вирусы развиваться.

-И что дальше?

-Дальше нужно попытаться найти средства для лечения. На мой взгляд, даже для одного и того же вируса это не должен быть один препарат. Может быть, несколько препаратов, а может быть, генная терапия. Это совсем другой подход: нужно изучить факторы устойчивости к заболеванию и вводить гены таких факторов людям, у которых они отсутствуют. У нас сейчас проводятся эксперименты на мышах - мы заражаем их аденовирусом с искусственно вставленным противоопухолевым геном, и мыши становятся устойчивыми к онковирусам... Только...

- Только что?

- Знаете, кроме общего искреннего удивления, что этот подход каким-то странным образом работает, я ничего не могу сказать.