Новые инфекции в новом мире

Оспа, полиомиелит, корь и чума стали редкостью в современном мире. Однако инфекционные болезни не исчезли – изменился их характер и причины распространения. Высокая мобильность и старение населения в развитых странах, увеличение доли хронических и латентных инфекций, биотерроризм, отказ от официальной медицины – эти и другие факторы будут определять эпидемиологическую ситуацию в мире в ближайшее время. Некоторые из проблем очевидны уже сейчас, другие – непредсказуемы, но к грядущим изменениям можно подготовиться и предотвратить множественные болезни и смерти.

Оспа, полиомиелит, корь и чума стали редкостью в современном мире. Однако инфекционные болезни не исчезли – изменился их характер и причины распространения. Высокая мобильность и старение населения в развитых странах, увеличение доли хронических и латентных инфекций, биотерроризм, отказ от официальной медицины – эти и другие факторы будут определять эпидемиологическую ситуацию в мире в ближайшее время. Некоторые из проблем очевидны уже сейчас, другие – непредсказуемы, но к грядущим изменениям можно подготовиться и предотвратить множественные болезни и смерти.

Фото: earthobservatory.nasa.gov
Карта распространения вируса лихорадки
Западного Нила. Черными точками помечены
места, где были зафиксированы птицы,
зараженные вирусом, 2001-2002

Самолеты, поезда и автомобили

Современный мир мобилен, как никогда раньше. Путешествуют многие, часто и в самые отдаленные уголки планеты. Вместе с людьми путешествуют и инфекционные болезни. Эпидемиология перестает быть локальной и требует наблюдения не только за эндемичными инфекциями, но и за патогенами, которые ранее считались экзотическими. Это глобальная проблема. Россия должна научиться быстро и эффективно определять и контролировать ввозимые инфекции. Каждые 3–4 месяца в мире регистрируется появление нового патогена или возврат старого патогена с новыми свойствами [1]. Например, вирус лихорадки Западного Нила, попавший в Нью-Йорк из Северной Африки в 1999 г. и распространившийся по всем штатам, эволюционировал в более патогенный штамм.

Миграция представляет особую проблему для эпидемнадзора. Наибольший поток мигрантов идет в Россию с юга – из среднеазиатских республик и из Китая. Отсталость медицинских служб в некоторых из этих государств приводит к тому, что вместе с мигрантами в Россию попадают патогены, распространение которых у нас было эффективно прекращено (например, полиомиелит). К тому же нелегальные мигранты часто живут в антисанитарных условиях и не имеют доступа к квалифицированной медицинской помощи. Это способствует распространению среди них инфекций, которые затем неизбежно распространяются на все население. Оптимальным решением проблемы было бы предотвращение нелегальной миграции. Но до тех пор, пока эта проблема не решена, в интересах России организовать систему предоставления нелегальным мигрантам базовой медицинской помощи и осуществлять такие превентивные меры, как вакцинация.

Игра в прятки

Фото: socioecohistory.wordpress.com
Схематический рисунок коронавируса ТОРС

В последние 50–70 лет борьба с хроническими и латентными инфекциями приобретает все большее значение для здравоохранения. Связано это с тем, что острые инфекции (за некоторыми исключениями) проще контролировать имеющимися средствами. Жизненные стратегии патогенов, вызывающих острые инфекции, не рассчитаны на борьбу с иммунным ответом: они либо покидают хозяина до того, как против них сработают защитные механизмы, либо приводят его к смерти. Поэтому вакцины против таких патогенов разрабатывать проще, и они более эффективны, чем вакцины против патогенов, вызывающих хронические инфекции. Эпидемнадзор за такими инфекциями тоже более простой, поскольку инкубационный период у них короткий, а симптомы острые. В этом плане показательно сравнение эпидемий атипичной пневмонии и ВИЧ.

Коронавирус, вызывающий тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС), был очень быстро обнаружен после его попадания в человеческую среду. Короткий инкубационный период и острые симптомы инфекции позволили отследить его распространение и принять необходимые карантинные меры, которые остановили эпидемию прежде, чем она охватила весь мир. Эпидемия ВИЧ началась еще в 1960-х годах, но была обнаружена лишь двадцать лет спустя [2]. Длительный инкубационный период (6–8 лет) позволил вирусу распространиться по всему миру, поскольку не только врачи, но и сами зараженные долгое время не подозревали о своей инфекции. Более того, ВИЧ прекрасно адаптирован к избеганию иммунного ответа, что существенно затрудняет разработку вакцины против него.

Эпидемнадзор за такими «скрытыми» инфекциями требует более эффективной диагностики, концентрирующейся на группах риска или даже охватывающей все население. Примером может служить диагностика туберкулеза по реакции Манту, которую в СССР рутинно делали всем. Однако этот подход не дешев – помимо стоимости самих тестов, требуется инфраструктура, обеспечивающая регулярное массовое тестирование. Эффективность тестирования прямо пропорциональна распространенности инфекции в популяции. Поэтому в долгосрочном плане вакцинация останется наиболее эффективным методом контроля и для этих инфекций. Против некоторых из них (гепатит B, ветрянка, вирус папилломы человека) вакцины уже существуют, но попытки разработать вакцины против многих других микробов все еще остаются безуспешными.

Антивакцинаторство, альтернативная медицина и прочее шарлатанство

Фото: www.gorpom.ru

Прогресс медицины в XX веке привел к значительному снижению количества и степени тяжести инфекционных болезней. Как ни парадоксально, этот успех привел и к тому, что общество стало меньше беспокоиться о вакцинации и меньше доверять официальной медицине. Благоприятная эпидемиологическая обстановка ведет к переоценке пользы и рисков от вакцин: если раньше к ним относились как к защите от распространенных инфекций, то сейчас – как к ненужному риску. В крайних случаях речь идет о полном отказе от вакцинации, отказе от официальной медицины и использовании непроверенных или неэффективных средств. Распространение лженауки и так называемых альтернативных средств уже сейчас является серьезной проблемой (вспомним недавнюю вспышку коклюша в Калифорнии), и в ближайшем будущем ситуация, скорее всего, не изменится. Парадоксальность проблемы заключается также в том, что, если первоначально Интернет создавался для обмена информацией между учеными, то в последнее время он стал основным источником распространения шарлатанства и нигилизма. К сожалению, не имеющие соответствующего образования пользователи сети зачастую не способны отличить квалифицированный совет доктора или ученого от дезинформации. Отслеживая появление и распространение новых антинаучных теорий, научные сообщества и Минздрав могут противодействовать им, предоставляя полноценную информацию из квалифицированных источников.

Супермикробы

Приобретение микроорганизмами резистентности к лекарствам – процесс неизбежный. Он может быть отсрочен и замедлен, но не остановлен. Резистентность уже сейчас является проблемой для туберкулеза, малярии, стафилококковых инфекций и многих других болезней. Разработка новых лекарств сложна, дорогостояща и занимает много времени. Более строгий контроль над лекарствами необходим для того, чтобы ограничить их неправильное использование.

Широко известна проблема, связанная с добавлением низких концентраций антимикробных препаратов в корм в животноводстве. По непонятным пока причинам такие добавки ускоряют рост животных, однако подобное использование этих препаратов способствует появлению и распространению резистентности.

Самолечение – еще одна проблема, особенно в отношении острых респираторных инфекций, когда больные начинают прием антибиотиков или антивирусных лекарств «на всякий случай» и затем прекращают его сразу же после смягчения симптомов.

Резистентность касается не только лекарств, но и вакцин. Иммунный ответ, вызванный вакцинацией, фокусируется на определенных мишенях в вирусах и бактериях, специфичных для штаммов, используемых при изготовлении вакцин. Микробы, циркулирующие в популяции, адаптируются к этому иммунному ответу и эволюционируют в сторону изменения атакуемых мишеней. Классический пример подобной эволюции – ежегодное изменение вируса гриппа. Способность быстро мутировать и эволюционировать является внутренним свойством микроба, и разные виды обладают этой способностью в разной степени. Сегодня стандартный подход к данной проблеме заключается в разработке новых вакцин, атакующих изменившийся штамм, как это делается для вируса гриппа. Однако в результате накопления знаний в будущем появится возможность создавать универсальные вакцины: либо атакующие неизменные части микроба, либо вызывающие иммунный ответ очень широкого спектра действия.

Стареющий развитый мир

За последние сто лет продолжительность жизни в развитых странах существенно выросла и, скорее всего, будет расти и дальше. Стареющее население создает целый ряд проблем для эпидемконтроля. С возрастом теряется иммунитет, приобретенный в результате вакцинации или естественных инфекций. При этом ревакцинация стандартными вакцинами часто неэффективна и не ведет к выработке нужного иммунного ответа. Фармацевтические компании работают над вакцинами, предназначенными специально для стареющих людей. Ослабление иммунного ответа ведет также к большей подверженности инфекционным заболеваниям и к реактивации латентных инфекций. Так, перенесенная в детстве ветрянка проявляет себя в виде очень болезненного опоясывающего герпеса. Для предотвращения этой болезни была разработана вакцина, предназначенная для людей старше шестидесяти лет.

Биотерроризм

Фото: www.latimes.com
Чистка костюма специалиста по обращению
с опасными веществам в Вашингтоне во
время истории с рассылкой в США спор
антракса, 2001 год

Попытки использовать инфекционные агенты в качестве оружия известны, но до сих пор ни одна из них не привела к серьезной эпидемии. Использование американскими колонистами зараженных одеял с целью вызвать распространение оспы среди индейцев представляло собой эксперимент, который не увенчался большим успехом: на фоне естественного распространения вируса эти попытки были каплей в море [3]. Всем известна история с рассылкой в США спор антракса по почте, но и там массового заражения не произошло – пострадали лишь отдельные люди. Тем не менее нельзя исключить возможность успешного намеренного распространения патогена в будущем. Ученый, имеющий опыт работы с инфекционными агентами, при желании может незаметно произвести существенное количество вируса или бактерии и продумать эффективные методы их распространения. Биотехнологический инвентарь становится все доступнее, и в принципе сейчас можно создать биолабораторию даже в гараже [4].

Контроль над ключевыми инструментами и реактивами, необходимыми для подобной работы, возможен и нужен, но полностью устранить угрозу биотерроризма он не позволяет. Поэтому необходимо заранее готовиться к подобному сценарию. Следует не запрещать, а поддерживать исследования возможности применения инфекционных агентов в качестве оружия. Эти исследования позволят оценить, какие инфекционные агенты могут быть использованы в подобных целях, каковы могут быть каналы их распространения и какие превентивные меры следует принять. Например, сейчас многие страны сохраняют у себя запасы вакцины от оспы. Однако неизвестно, насколько широк спектр действия этой вакцины, и насколько сложно модифицировать вирус оспы для того, чтобы вакцина стала неэффективной.

Доктора и ученые

Фото: Flickr / Helle V

Единственный способ подготовиться к инфекционным кризисам, которые неизбежно произойдут в XXI веке, – подготовить специалистов, способных распознать новую болезнь, оценить эпидемиологическую обстановку, разработать превентивные меры и новые лекарства. Эта подготовка должна быть гибкой. Популярный сегодня акцент на «приоритетные направления» имеет ряд достоинств, но неэффективен для производства специалистов широкого профиля. России в первую очередь будут нужны (и нужны уже сейчас) просто хорошие биологи, эпидемиологи и врачи. Любые приоритетные направления имеет смысл развивать лишь поверх системы, способной подготовить специалиста. Нынешняя образовательная система в России не соответствует мировому уровню, а это значит, что завтра России придется просить помощи или пользоваться плодами разработок, сделанных за ее пределами. Это будет дорого, а главное – недостаточно эффективно и быстро.

* * *

Несмотря на успехи биомедицинского предотвращения инфекционных болезней, они продолжают оставаться угрозой для современного общества. Целый ряд важных социальных и экономических перемен влияет на эпидемиологическую обстановку в России и во всем мире. К некоторым из них можно и нужно подготовиться. Однако в долгосрочном плане наиболее эффективным подходом будут инвестиции в научно-образовательный комплекс, способный производить и трудоустраивать специалистов в разных областях науки.

1. Jones K.E. et al. Global Trends in Emerging Infectious Diseases // Nature. 2008. 451. P. 990–993.

2. Worobey M. et al. Direct Evidence of Extensive Diversity of HIV-1 in Kinshasa by 1960 // Nature. 2008. 455. P. 661–664.

3. Ewald P.W. Plague Time: How Stealth Infections Cause Cancer, Heart Disease, and Other Deadly Ailments. Free Press, 2000.

4. Garage biology // Nature. 2010. 467. P. 634.