Современные биологические угрозы – там, где прошлые прогнозы встречаются с будущим

Не контролируемое современной медицинской наукой катастрофическое распространение пандемии COVID-19, вне зависимости от того, искусственного она происхождения или нет, наглядно показывает ограниченность возможности человеческого разума и накопленных человеческих знаний противостоять этому и другим подобным вызовам. Цель работы – показать опасность биотехнологий двойного назначения при разработке принципиально новых подходов к биологическому поражению людей. В основе методологии исследования – сопоставительный анализ прогнозных оценок развития биотехнологии, сделанных 23 года назад экспертами американской организации JASON (названа по имени предводителя аргонавтов Ясона) и другими специалистами, с ее современным состоянием. Показано, что в основном эти прогнозы подтвердились. Наиболее реальными технологиями в разработке новых средств биологического поражения являются следующие: бинарные биологические поражающие агенты – двухкомпонентные системы, которые относительно безопасны в обращении, но становятся смертельно опасными, когда два компонента объединяются при подготовке биологического агента к поражению людей (например, безобидный штамм кишечной палочки и плазмида, превращающая его в вирулентный для человека); дизайнерские гены – определенные искусственные последовательности генов встроены в вирусы, меняющие его патогенные свойства, например, сайт для расшепления фурином у SARS-CoV-2, значительно повысившие контагиозность вируса по сравнению с близкородственными видами; генная терапия – современная медицинская реальность. Эта технология позволяет врачам восстанавливать или заменять дефектные гены у больного человека, однако она может быть использована для введения в геном здорового человека генных последовательностей, вызывающих патологические состояния; стелс-вирусы – вирусы, которые могут быть созданы исследователем для заражения хозяина, но сохраняющие «молчание» до тех пор, пока не будут активированы каким-либо физиологическим или средовым триггером; болезни с измененным хозяином – новые агенты, разработанные специально для целей биологической войны на основе возбудителей зоонозных инфекций, ранее не вызывавших болезни у людей; дизайнерские болезни – сначала предполагаются определенная патология и симптомы гипотетической болезни, затем на основе знания биохимических сигнальных путей проектируется или создается патоген, вызывающий такую болезнь. В дополнение к прогнозируемым JASON технологиям двойного назначения, появилась еще одна – синтетическая биология. Это междисциплинарная отрасль биологии, в которой применяются инженерные принципы. Она позволяет манипулировать отдельными функциями существующих биологических видов и клеток, и даже создавать новые с помощью синтетических промоторов, сайтов связывания рибосом, генов, терминаторов транскрипции, малых РНК и многих других генетических факторов. Приведены конкретные примеры использования данных технологий для создания новых средств ведения биологической войны и изменения ее характера. Автор считает, что необходимо не только отслеживать новые биотехнологии двойного назначения, но и совершенствовать конвенционные и научные методы контроля за их использованием для ведения биологической войны.

1. Finkbeiner A. The Jasons: the secret history of science’s postwar elite. Penguin, 2006.

2. Block S. Living nightmares: biological threats enabled by molecular biology / In: Drell S., Sofaer A., Wilson G. (Eds.), The New Terror: Facing the Threat of Biological and Chemical Weapons. Hoover Institution Press, Stanford, 1999.CA, p. 60).

3. Ryan J.R. Future Directions for Biosecurity, Biosecurity and Bioterrorism, 2016. P. 345–363.

4. Ainscough M.J. Next Generation Bioweapons: The Technology Of Genetic Engineering Applied To Biowarfare And Bioterrorism. Air War College Air University. Maxwell Air Force Base, Alabama. 2004. https://www.researchgate.net/publication/255625820_Next_Generation_Bioweapons_Genetic_Engineering_and_BW

5. Coutarda B., Valleb C., de Lamballerie X. et al. The spike glycoprotein of the new coronavirus 2019- nCoV contains a furin-like cleavage site absent in CoV of the same clade // Antiviral Research. 2020. V. 176. 104742. https://doi.org/10.1016/j.antiviral.2020.104742

6. Claas E.C., Osterhaus A.D., Van Beek R. et al. Human influenza A H5N1 virus related to a highly pathogenic avian influenza virus // Lancet. 1998. V. 351. P. 472–477. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(97)11212-0

7. Kerr P.J., Perkins H D., Inglis B. et al. Expression of rabbit IL-4 by recombinant myxoma viruses enhances virulence and overcomes genetic resistance to myxomatosis // Virology. 2004. V. 324(1). P. 117–128. https://doi.org/10.1016/j.virol.2004.02.031

8. Stanford M., McFadden G. The «supervirus»? Lessons from IL-4-expressing poxviruses // Trends in Immunology. 2005. V. 26(6). P. 339–45. https://doi.org/10.1016/j.it.2005.04.001

9. Johnson R.W, Bouhassira D., Kassianos G. et al. The impact of herpes zoster and post-herpetic neuralgia on quality-of-life // BMCMed. 2010. V. 8. P. 37. https://doi.org/10.1186/1741-7015-8-37

10. Pietropaolo V., Prezioso C., Bagnato F., Antonelli G. Cunningham virus: an overview on biology and disease of the etiological agent of the progressive multifocal leukoencephalopathy // New Microbiologica. 2018. V. 41(3). P. 179–186. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29620790/

11. Martinez-Valdebenito C., Calvo M., Vial C. et al. Person-to-Person Household and Nosocomial Transmission of Andes Hantavirus, Southern Chile, 2011 // Emerging Infectious Diseases. 2014. V. 20(10). P. 1629–1636. http://dx.doi.org/10.3201/eid2010.140353

12. Hong Jiang, Xuyang Zheng, Limei Wang et al. Hantavirus infection: a global zoonotic challenge // Virol Sin. 2017. V. 32(1). P. 32–43. http://dx.doi.org/10.1007/s12250-016-3899-x

13. Dando M. The New Biological Weapons: Threat Proliferation, and Control. Boulder, CO: Lynne Rienner Publishers, Inc., 2001. https://www.researchgate.net/publication/38141662_The_New_Biological_Weapons_Threat_Proliferation_and_Control

14. Advances in Synthetic Biology / Vijai Singh, Ed: Springer Nature Singapore Pte Ltd., 2020. https://doi.org/10.1007/978-981-15-0081-7

15. Belfort M., Bonocora R.P. Homing Endonucases: From Genetic Anomalies to Programmable Genomic Clippers //Methods Mol. Biol. 2014. V. 1123: 1–26. https://doi.org/10.1007/978-1-62703-968-0_1

16. Deredec A., Godfray H.C., Burt A. Requirements for effective malaria control with homing endonuclease genes // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011; V. 108 (43). E874–E880. https://doi.org/10.1073/pnas.1110717108