<< на главную
<< назад

Биотехнология и национальная безопасность

Несмотря на то, что главным направлением биотехнологических исследований в области национальной безопасности является биотерроризм, биотехнологическая промышленность работает также над созданием продуктов, которые могут использоваться для лечения заболеваний и повреждений, полученных при обычных военных действиях.

После террористической атаки 11 сентября 2001 года специалисты BIO провели инспекцию биотехнологической промышленности и обнаружили, что многие биотехнологические компании уже некоторое время занимаются разработкой проектов, касающихся национальной безопасности или работают над созданием методик применимых как в повседневном здравоохранении, так и для защиты от биологического оружия.

Политика

Политика BIO всегда подразумевала недопущение использования биотехнологии для создания любого типа оружия, содержащего патогены или токсины, и целью которого являлось бы уничтожение людей или причинение вреда людям, животным или сельскохозяйственным угодьям.

К допустимым областям применения биотехнологии относятся: производство продуктов и оказание услуг, направленных на защиту граждан от инфекционных агентов, которые могут использоваться при террористических атаках; выявление биологических или химических атак; диагностика и лечение пострадавших от биологических или химических атак.

Стратегический актив

Многие биотехнологические компании США работают над созданием защитных биологических технологий. Некоторые из них занимаются этим в рамках контрактов, заключенных с федеральным правительством. Однако большинство уделяет большое внимание методикам, которые могут быть полезны как для повседневной охраны здоровья, так и для биологической безопасности, таким как создание новых антивирусных и антибактериальных средств.

Понимая важность биотехнологической промышленности в обеспечении антитеррористических мер, в январе 2003 года президент Буш объявил о необходимости запуска проекта «BioShield» (БиоЩит), целью которого является финансирование новых программ, осуществляемых Национальными институтами здравоохранения и направленных на разработку антитеррористических контрмер. В июле 2004 года проект «BioShield» был официально утвержден и, согласно ему, на разработку медицинских контрмер, направленных против химических, биологических, радиологических и ядерных атак, было выделено 5,6 миллиардов долларов США. Биотехнологические компании уже имеют в своем распоряжении базу, включающую вакцины, лекарственные средства и диагностические тесты, которая при возникновении необходимости может быть задействована в борьбе с биотерроризмом. Кроме того, новые методы доставки лекарственных препаратов в организм облегчают введение и усвоение срочно требующихся лекарств в условиях поля боя или гражданского кризиса. Некоторые препараты включаются в стандартную аптечку, входящую в обязательный комплект солдатского рюкзака.

Вакцины против патогенов биологического оружия

Уже разработаны различающиеся по степени эффективности и удобства в применении вакцины для борьбы с сибирской язвой, оспой, чумой и туляремией. На различных стадиях разработки находится еще ряд вакцин против инфекционных агентов, которые могут использоваться как биологическое оружие.

Самые большие трудности в разработке вакцин заключаются в создании средств, эффективных в борьбе с отдельными возбудителями (в том числе новыми ранее неизвестными штаммами), сокращении времени, необходимого для создания устойчивого иммунитета (в некоторых случаях для этого требуется многократная вакцинация), возможности массового производства и обеспечении максимальной безопасности вакцин. Биотехнологические компании работают над решением этих проблем путем усовершенствования методов доставки вакцин в организм, а также достижений современной генетики.

Примеры:

Ученые используют векторные технологии для приданиям вакцинам, содержащим живых ослабленных возбудителей, способности быстро индуцировать иммунный ответ. К таким препаратам относится вакцина третьего поколения против сибирской язвы. Эта стратегия может использоваться в отношении целого ряда потенциальных биотеррористических агентов и обеспечивает создание долгосрочного иммунитета в результате перорального приема всего одной дозы вакцины.

С помощью манипуляций над гибридными молекулами иммунотоксина, использующимися для уничтожения клеток злокачественных лимфом, ученые создали вакцину, способную, не вызывая побочных эффектов, защитить мышей от весьма опасного токсина рицина, потенциально являющегося средством биотеррора.

Сельскохозяйственные биотехнологи работают над созданием генетически модифицированных фруктов и овощей, содержащих вакцины против различных заболеваний. Такие «съедобные» вакцины могут использоваться для обеспечения защиты крупных популяций в весьма ограниченные сроки.

Моноклональные антитела

Моноклональные антитела могут использоваться в качестве антибактериальных и антивирусных агентов, а также для выявления наличия инфекционных агентов в крови или очищения крови от бактериальных токсинов. Кроме того, они, также как и вакцины, могут обеспечивать формирование иммунитета против биологических агентов.

Пример:
На стадии разработки находится комбинация антител, способных прикрепляться к токсину сибирской язвы и выводить его из организма. Методика может найти применение и в борьбе с другими угрозами биотеррора, такими как вирус денге (тропическая лихорадка), вирус геморрагической лихорадки Эбола, вирус Марбурга (церкопитековая геморрагическая лихорадка) и чума.

Методы, основанные на использовании ДНК или РНК

Исследователи применяют методики геномики и протеомики для выявления слабых мест вирусов и бактерий и создания нового поколения антивирусных и антибактериальных средств. К таким слабым местам относятся белки или фрагменты ДНК или РНК, необходимые для поддержания жизнедеятельности и размножения инфекционных микроорганизмов.

Управление перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ США (DARPA) финансирует проекты, целью которых является быстрый анализ микробной ДНК с последующим синтезом препаратов, способных связывать или разрушать фрагменты ДНК, необходимые для выживания инфекционных агентов.

Уже завершена работа по секвенированию геномов многих опасных возбудителей, в том числе малярийного плазмодия, бактерий, вызывающих пищевые отравления, а также микроорганизмов, ответственных за внутрибольничные инфекции, возбудителей холеры, пневмонии, хламидиоза и потенциальных биотеррористических агентов, таких как возбудитель бубонной чумы (Yersinia pestis).

Военные эпидемии

В полевых условиях солдаты весьма подвержены естественным инфекциям, в том числе вирусу гриппа. Биотехнологическая промышленность активно работает над созданием вакцин против подобных заболеваний (на стадии разработки находятся несколько препаратов, предназначенных для перорального применения либо использования в виде назального спрея), а также антибактериальных и антивирусных средств.

Выявление и диагностика

Как показала угроза распространения сибирской язвы в 2001 году, мы нуждаемся в быстрых и эффективных методах выявления наличия возбудителей в организме человека и окружающей среде. На настоящий момент для этих целей уже разработано несколько приборов, еще несколько на подходе.

Пример:
DARPA обеспечило финансирование проекта по созданию портативного прибора, позволяющего анализировать образцы ДНК на наличие заданного инфекционного агента в течение 30 минут. Такие приборы ускоряют диагностику и позволяют осуществлять ее в любых условиях, исключая необходимость транспортировки образцов в специально оборудованные лаборатории.

Были также разработаны портативные биосенсоры, позволяющие выявлять точные последовательности ДНК патогенов, содержащихся в атмосфере. Такие системы позволяют экономить драгоценное время, необходимое для своевременной эвакуации, вакцинации и других профилактических мероприятий, необходимых для спасения жизней людей.

Другие подходы

Методики очистки: для обезвреживания инфекционных агентов в загрязненных зонах могут распыляться специализированные промышленные ферменты.

Барьерные стратегии основаны на создании молекулярных барьеров для инфекции. Например, одна из компаний работает над созданием молекул, способных адгезироваться к слизистой оболочке предполагаемых ворот инфекции и таким образом предотвращать абсорбцию бактерий и вирусов в кровяное русло.

Небиологические атаки и непредвиденные обстоятельства

Несмотря на то, что главным направлением биотехнологических исследований в области национальной безопасности является биотерроризм, биотехнологическая промышленность работает также над созданием продуктов, которые могут использоваться для лечения заболеваний и повреждений, полученных при обычных военных атаках. Например, искусственные кожные лоскуты нашли применение при лечении ожогов, полученных во время трагедии 11 сентября. К биотехнологическим продуктам, которые способны помочь при лечении последствий различных критических ситуаций, относятся препараты крови (в том числе находящиеся на стадии разработки кровезаменители и средства для очистки крови) и различные средства, применяемые в хирургии.

Евгения Рябцева
По материалам BIO.org
http://www.cbio.ru/article.php?storyid=2528

<< на главную
<< назад