Биологическая безопасность и защита от биологических угроз
Синтетическая биология – недавно появившаяся ветвь технологий двойного назначения, новая область применения инженерных принципов в биологии. Цель работы – показать основные технологические приемы этой технологии и привести конкретные примеры ее использования для создания новых видов биологических поражающих агентов и приемов ведения биологической войны, ранее немыслимых и представленных только в научно-фантастических книгах. Основные инструменты и методические приемы синтетической биологии: синтез и секвенирование больших фрагментов ДНК; разработка «платформы» («шасси») – т.е. системы-хозяина, несущей генетический набор инструментов для экспрессии желаемых генов сконструированного биологического пути, доставляемых подходящими векторами; разработка систем транскрипции, не истощающих ресурсы клетки (синтетические промоторы и факторы транскрипции); инструменты модификации генома (нуклеаза CRISPR/Cas9, нуклеазы цинковых пальцев, TALE нуклеазы, мегануклеазы); и компьютерные инструменты (участвующие в базовом структурном проектировании и синтезе; в проектировании сети; в прогнозировании поведения/функции/реакции). Синтетическая биология уже показала большие возможности в воссоздании известных патогенных вирусов и патогенных бактерий; в повышении опасности для людей существующих патогенных бактерий и вирусов (например, путем повышения их вирулентности или способности преодолевать иммунитет); создании патогенов, ранее не существовавших в природе; производства токсичных химикатов или биохимических веществ с использованием естественных и искусственных метаболических путей; изготовлении токсических веществ посредством синтеза in situ; изменение микробиома человека; изменения иммунной системы человека; модификации генома человека путем добавления, удаления или модификации генов или посредством эпигенетических изменений, которые изменяют экспрессию генов и могут передаваться от родителя к ребенку во время репродукции, распространяя генетические изменения в популяции. В работе подробно рассмотрены возможности синтетической биологии для разработки новых средств и способов ведения биологической войны. Например, введение в геном вируса эктромелии (оспы мышей) гена интерлейкина-4 значительно повысило его вирулентность для мышей. Он подавлял первичные иммунные ответы и преодолевал ранее существовавший иммунитет к исходному вирусу. Аналогичный результат был получен с рекомбинантным аденовирусом, кодирующим нейрональный токсин индийской змеи бунгаруса – бунгаротоксин. Путем введения в составе инъекционных препаратов антигенов, похожих на собственные белки человека, можно за короткий срок вызвать аутоиммунное состояние у тысяч людей, которое проявится у них через годы рассеянным склерозом и другими энцефалопатиями. Приводится работа, опубликованная в 2018 г., в которой утверждается, что современные технологии синтетической биологии и математического моделирования эпидемий, если уже известен иммунодоминантный эпитоп патогена, позволяют сконструировать такой его вариант, который при «столкновении» с наиболее вероятным иммунным ответом человека будет эволюционировать в сторону большей контагиозности и способности преодолевать иммунитет, сформировавшийся в результате уже перенесенной болезни или вакцинации. Автор считает, что необходимо не только постоянно отслеживать эти новые биотехнологии двойного назначения, но и совершенствовать традиционные и научные методы мониторинга их использования.
ХИМИЧЕСКОЕ И БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ В ВОЙНАХ И КОНФЛИКТАХ
Сернистый иприт широко использовался в ходе ирано-иранской войны (1980–1988 гг.) и в других конфликтах на Ближнем Востоке. Благодаря своей доступности он может быть применен террористическими организациями на территории Российской Федерации. Иран – единственная страна, против которой иприт применялся в условиях современной войны. Цель работы – анализ и обобщение опыта лечения массовых поражений военнослужащих сернистым ипритом, накопленного иранскими специалистами в ходе ирано-иракской войны 1980–1988 гг. Для подготовки статьи использовались официальные документы ООН, ЦРУ США, иранские работы и другие открытые источники. Установлено, что иракская армия применяла иприт в двух агрегатных состояниях – капельножидком и сухом. Сухой иприт – новинка той войны. Он представляет собой тонко измельченный кремнезем, пропитанный ипритом, размер частиц – менее 5 мкм. Первые клинически выраженные признаки поражения появлялись через 15 мин, в то время как действие иприта в капельножидком и парообразном состоянии могло начаться через несколько часов. Причиной тяжелых ипритных поражений иранских военнослужащих было отсутствие средств индивидуальной защиты, несвоевременная эвакуация из зоны заражения ипритом, отсутствие в боевых порядках мобильных запасов чистой воды и дегазационных установок, неправильная сортировка пораженных. Наиболее эффективным дегазирующим раствором для кожи, который можно применить при массовом поступлении пораженных ипритом, иранские специалисты считают 0,5 % раствор гипохлорита натрия. Единственным безопасным антидотом в реалиях войны остается тиосульфат натрия, но если его ввести отравленному в течение 60 мин после воздействия иприта. При эвакуации пострадавших и лечении в госпиталях в тяжелых случаях необходимо устанавливать внутривенный катетер, проводить трахеотомию с установлением трахеотомической трубки, как можно раньше использовать бронхоскопию для промывания бронхов. Лечение поражений кожи и глаз – консервативное. При перфорации роговицы, если ее диаметр составляет более 2 мм – кератопластика, менее – цианоакрилатный клей. Лечение поражений органов дыхания направлено на облегчение симптомов и уменьшение тяжести осложнений. Для этого применяют бронходилататоры, противокашлевые средства, муколитики и, при необходимости, антибиотики. Применение кортикостероидов должно быть ограничено лечением тех пациентов с бронхоспазмом, которым не помогают бронходилататоры. Из перспективных методов лечения ипритных поражений легких иранские врачи рассматривают генную терапию и лечение мезенхимальными стволовыми клетками.
Повседневная деятельность войск РХБЗ
Сложная обстановка, близкая к экологической катастрофе, в г. Усолье-Сибирском Иркутской области складывалась, начиная с 90-х годов прошлого века. В 2020 г. проблема накопленного вреда от химических предприятий, расположенных в экологической зоне озера Байкал, являющейся особо охраняемой природной территорией, вышла на федеральный уровень и 30 июля 2020 г. Президентом Российской Федерации поставлена задача по ликвидации химического заражения на территории бывшего предприятия ООО «Усольехимпром». Цель работы – обобщить опыт войск РХБ защиты, накопленный в ходе мероприятий по устранению накопленного вреда окружающей среде от деятельности химических предприятий на территории г. Усолье-Сибирское Иркутской области. На основании тщательного мониторинга промышленной площадки ООО «Усольехимпром» был составлен план первоочередных мероприятий по устранению имевшихся на объекте химических угроз. Для выполнения поставленной задачи была сформирована группировка войск (сил) и средств, принимающая участие в мероприятиях по ликвидации, основу которой составил сводный отряд войск радиационной, химической и биологической защиты (далее – войска РХБ защиты). Также в состав группировки вошли подразделения Госкорпорации «Росатом», МЧС России, Росгвардии и Федерального медико-биологического агентства. Группировкой войск (сил) и средств на тренировках были отработаны все вопросы, касающиеся безопасного проведения работ, осуществлена организация взаимодействия между ведомствами, распределены функциональные обязанности. После завершения
Лекции по ключевым вопросам РХБ безопасности
Лекция предназначена для подготовки специалистов в высших военных учебных заведениях по Федеральному государственному стандарту «Робототехника военного и специального назначения», а также для подготовки операторов робототехнических комплексов (средств) военного назначения в учебных центрах и воинских частях. В лекции рассмотрены два учебных вопроса: 1) Ретроспективный анализ радиационных аварий и их последствий. 2) Анализ применения роботизированной техники и робототехнических комплексов для ликвидации последствий радиационных аварий. Вывод: материал, представленный в лекции, направлен на расширение знаний обучающихся в области истории развития радиационных аварий (катастроф) и применения роботизированной техники и робототехнических комплексов для ликвидации последствий таких аварий. Анализ применения робототехники в условиях повышенного радиационного фона показывает незаменимость робототехнических комплексов при решении задач в несопоставимых для жизни человека условиях. Вместе с тем, актуализируются проблемные вопросы развития и применения экстремальной робототехники.
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РХБ ЗАЩИТЫ ВОЙСК И НАСЕЛЕНИЯ
Проведенный ранее анализ известных из научной литературы подходов к созданию и совершенствованию защитных материалов и тканей позволил предположить, что разработка средств индивидуальной защиты (СИЗ) человека от различных поражающих факторов химической, биологической и физической природы в дальнейшем может идти в направлении создания модульных металлоорганических каркасных структур (МОК-материалов) с заданными свойствами (от токсичных химикатов и патогенных микроорганизмов). Цель работы – разработка и раскрытие принципа модульности построения защитных материалов на основе МОК-структур с заданными свойствами. Предлагаемый нами принцип модульности построения защитных материалов с заданными свойствами заключается в использовании единой тканевой унифицированной платформы, на поверхность которой наносятся специальные модули или комбинации модулей, которые обеспечивают защиту человека от различных факторов химической, биологической и физической природы. Обоснована универсальная структура МОК с наиболее насыщенной по количеству модулей и вводимых в них компонентов, получившая название «МОК – универсальный». Определены – состав и свойства отдельных модулей, возможные и оптимальные комбинации модулей МОК-структур, важность и значение отдельных модулей и их комбинаций для придания МОК-материалу универсальных защитных свойств. Использование данного принципа позволит придать защитные свойства практически любой одежде, сохранив ее физиолого-гигиенические характеристики и обеспечив требуемый уровень защиты личного состава, не прибегая к использованию специализированных средств индивидуальной защиты изолирующего типа, обладающих высоким изнуряющим действием и сковывающим эффектом.
ИСТОРИЧЕСКИЙ АРХИВ
Несмотря на внимание к проблемам военных преступлений и преступлений против человечности, которые в беспрецедентных масштабах совершались в нацистских концентрационных лагерях, тема медицинских экспериментов на заключенных в современной отечественной историографии представляется одной из наименее изученных. Тем более не уделялось специального внимания испытаниям на людях химического оружия. Цель работы – рассмотреть историю разработки и испытаний на людях боевых отравляющих веществ (БОВ) в Германии в 1933–1945 гг. В годы Первой мировой войны Германия была одной из ведущих стран мира в области военно-химического дела. В результате версальских ограничений этот потенциал был в значительной степени утрачен. После прихода к власти Национал-социалистической немецкой рабочей партии (НСДАП) Германия не только восстановила, но и нарастила военную мощь, достигнув в области химического оружия над своими противниками качественного превосходства. Испытания БОВ, а также исследование эффективности средств и протоколов лечения вызванных ими поражений, проводили как военные структуры Вермахта и СС, так и гражданские научно-исследовательские и академические институты. Эксперименты на заключенных осуществлялись в концентрационных лагерях Дахау, Равенсбрюк, Аушвиц-Биркенау, Бухенвальд, Заксенхаузен, Нацвайлер-Штрутгоф, Нойенгамме и др. В основном исследовалось поражающее действие сернистого иприта и фосгена. В Аушвице-Биркенау «производилось изучение действия разных химических препаратов по заказам немецких фирм». Врачи из СС, ставившие недобровольные опыты на людях, после войны были осуждены военными трибуналами за военные преступления и преступления против человечности. Семь врачей были приговорены к смертной казни через повешение, приговор приведен в исполнение 2 июня 1948 г. в тюрьме для военных преступников в Ландсберге (Бавария). По итогам процесса 1947 г. был составлен Нюрнбергский кодекс – первый международный документ, вводивший этические нормы для ученых, занимающихся экспериментами на людях. Он включал в себя 10 принципов, главный из которых сводился к тому, что для проведения эксперимента на человеке необходимо его добровольное осознанное согласие после предоставления ему полной информации о характере, продолжительности и цели проводимого эксперимента; о методах и способах его проведения; обо всех предполагаемых неудобствах и опасностях, связанных с проведением эксперимента, и, наконец, возможных последствиях для физического или психического здоровья испытуемого, могущих возникнуть в результате его участия в эксперименте.
Хроника
ISSN 3034-2791 (Online)