Совершенствование системы обеспечения безопасности работ с вирусами I-II групп патогенности Ставский Евгений Александрович

Содержание к диссертации

Стр.

Том I

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ 6

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ . 24

1.1. Биологические угрозы дестабилизации биологической безопасности Россий- 24

ской Федерации

1. 2. Общие принципы обеспечения биологической безопасности в микробиологи- 37

ческих лабораториях

1.3. Современное состояние и тенденции совершенствования биологической безо- 46

пасности при работах с микроорганизмами I-IV групп патогенности

1. Сравнительный анализ основных руководств по биобезопасности России, 46 США и ВОЗ

2. Сравнительный анализ устройства, инженерно-технического оснащения и 79 организации работы в микробиологических лабораториях с высшим уровнем биобезопасности Швеции, США, Франции, Швейцарии и Российской Федерации

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 114

4. Культуры клеток, питательные среды и сыворотки 115

7. Проверка отсутствия остаточной инфекционности инактивированных препа- 117 ратов вирусов на новорожденных белых мышах

8. Определение виремии в пробах крови экспериментальных животных 117

9. Серологические реакции 118

15. Отбор смывов с поверхностей, из воздуха 123

17. Анализ физиологического статуса организма персонала, работающего в 124 ИСИЗ

18. Статистическая обработка результатов 125

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ГЛАВА 3. БИОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ РАБОТАХ С ВИРУСАМИ 126 1-Н ГРУПП ПАТОГЕННОСТИ

1. Сравнительный анализ методов определения защитной эффективности филь- 126 тров тонкой очистки воздуха с использованием аэрозолей диоктилфталата и турбинного масла

2. Биологическая безопасность при работах с вирусом натуральной оспы 132

3. Обеспечение биологической безопасности при организации и проведении 132 работ с вирусом натуральной оспы

4. Контроль соблюдения требований биобезопасности при получении различ- 187 ных препаратов вируса натуральной оспы и остаточной инфекционности этих образцов

5. Контроль соблюдения требований биобезопасности при выделении ДНК 187 вируса натуральной оспы и ее остаточной инфекционности

6. Контроль соблюдения требований биобезопасности при выделении белков 194 вируса натуральной оспы и остаточной инфекционности приготовленных белковых препаратов

7. Контроль соблюдения требований биобезопасности при выделении реком- 196 бинантных плазмид, содержащих фрагменты ДНК вируса вируса натуральной оспы, и определения их специфической контаминации

8. Контроль соблюдения требований биобезопасности при получении образ- 199 цов для электронной микроскопии и их остаточной инфекционности

9. Биологическая безопасность при работах с возбудителями геморрагических 203 лихорадок, комплекса клещевых энцефалитов, ВИЧ и других вирусных инфекций.

Обеспечение биологической безопасности при организации и проведении 203 работ с вирусами геморрагических лихорадок на примере возбудителей Эбола и Марбурга

Контроль соблюдения требований биобезопасности при получении различ- 252 ных вирусных препаратов, остаточной инфекционности и специфической контаминации этих образцов

2. Контроль специфической контаминации воздуха, поверхностей окружающей 260 среды вирусами 1-П групп патогенности

3. Контроль специфической контаминации вирусом натуральной оспы 261

4. Контроль специфической контаминации филовирусами 268

5. Контроль специфической контаминации высоко патогенным вирусом грип- 282 па А подвида Н5Ш

19. Организация и контроль качества проведения дезинфекционных мероприятий 288 при работах с возбудителями вирусных инфекций I - II групп патогенности

20. Система организации и контроля эксплуатации СИЗ, ИСИЗ персонала, рабо- 295 тающего с высоко патогенными вирусами. Изучение физиологического статуса

организма персонала, работающего в ИСИЗ

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВНОСТИ ПРИМЕ- 312 НЕНИЯ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ И ПРОИЗВОДСТВА СРЕДСТВ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ РАБОТЕ С ВОЗБУДИТЕЛЯМИ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ, ВКЛЮЧАЯ ООИ

- 4.1. Экспериментальная оценка защитных свойств нетканых материалов, перепек- 312 тивных для изготовления одноразовой медицинской специальной одежды. Разработка защитной специальной одежды на основе нетканых материалов

4.2. Экспериментальная оценка защитных свойств нетканых материалов, перепек- 322

тивных для изготовления индивидуальных средств защиты органов дыхания

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МЕР ЗАЩИТЫ ПЕРСОНАЛА ОПАСНОГО БИОЛОГИ- 329 ЧЕСКОГО ОБЪЕКТА, НАСЕЛЕНИЯ ПРИЛЕГАЮЩЕЙ К НЕМУ ТЕРРИТОРИИ ОТ ПРИРОДНЫХ, ТЕХНОГЕННЫХ И ТЕРРОРИСТИЧЕСКИХ УГРОЗ БИОЛОГИЧЕСКОГО ХАРАКТЕРА

Разработка комплекса противоэпидемических мероприятий по защите опас- 329 ного биологического объекта и населения, прилегающей к нему территории, от

особо опасной антропозоонозной инфекции на примере случая подозрительного на завозную легочную чуму

Анализ аварий, аварийных ситуаций на инженерно-технических системах био- 337 безопасности научно-лабораторных корпусов ФГУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотреб- надзора при работах с вирусами I - II групп патогенности

Анализ случаев нарушения целостности ИСИЗ и внутри лабораторного зара- 340 жения сотрудников ФГУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотребнадзора при работе с возбудителями вирусных инфекций I - II групп патогенности

Моделирование акта почтового биотерроризма, актов биотерроризма на тер- 348 ритории особо опасного биологического объекта и крупного города, а также результатов их последствий

Экспериментальная оценка эффективности обеззараживания ускоренными 364 электронами образцов и предметов внешней среды, контаминированных или потенциально контаминированных бактериальными и вирусными микроорганизмами

Разработка комплекса защитных мероприятий от чрезвычайных ситуаций при 372 работах с возбудителями I-II групп патогенности, санитарной охране территории опасного биологического объекта от завоза, возникновения и распространения карантинных инфекций и при массовых эпидемических осложнениях, включая акты биотерроризма

ТОМ II. ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АНАЛИЗ ОБСТОЯТЕЛЬСТВ АВАРИЙ, ПОВЛЕКШИХ 3

ВНУТРИ ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАРАЖЕНИЯ ПЕРСОНАЛА ВИРУСАМИ ГЕМОРРАГИЧЕСКИХ ЛИХОРАДОК МАРБУРГ И ЭБОЛА, И ПРИНЯТЫХ В СВЯЗИ

ЭТИМ МЕР

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. КОСТЮМ "ВЕКТОР" ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПАТОГЕННЫХ 35 БИОЛОГИЧЕСКИХ АГЕНТОВ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АГ - антиген АТ - антитело

Бел НИИ ЭиМ — Белорусский НИИ эпидемиологии и микробиологии

БОЕ - бляшкообразующие единицы

БСА - бычий сывороточный альбумин

ВГЛ - вирусные геморрагические лихорадки

ВКЖ - вируссодержащая культуральная жидкость

ВНО - вирус натуральной оспы

ВЭ - вирус Эбола

ГЛПС - геморрагическая лихорадка с почечным синдромом

ДВС - диссеминированного внутрисосудистого свертывания (синдром)

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

ДОФ - диоктилфталат

ИД - инфекционная доза

ИН - индекс нейтрализации

ИО - иммунный ответ

ИР — индекс резистентности

ИСИЗ - изолирующие средства индивидуальной защиты ИФА - иммуноферментный анализ ИФН — интерферон а К - контроль

К„ - коэффициент проскока КРС - крупный рогатый скот

КИПиА - контрольно-измерительные приборы и автоматика КК - культура клеток

ККГЛ - крым-конго геморрагическая лихорадка КОЕ - колониеобразующая единица КЭ - клещевой энцефалит ЛД - летальная доза

ЛД50 - летальная доза, вызывающая гибель 50% животных МЗ - множественность заражения мкм - микрометр мм - миллиметр

ММАД — медиано-массовый аэродинамический диаметр МФА - метод флюоресцирующих антител МЭТ - меркаптоэтанол нм - нанометр

НМФА - непрямой метод флюоресцирующих антител

ОББ - отдел биологической безопасности

ОКИТС - отдел контроля инжнерно-технических систем

ООВИ - особоопасные вирусные инфекции

ООЕ - оспинообразующие единицы

ОП - оптическая плотность

ОСК - ограждающие строительные конструкции

ОФД - ортофенилендиамин

ПАФ - полный адъювант Фрейнда

рН - водородный показатель

ППР - планово- предупредительный ремонт

РКЭ — развивающиеся куриные эмбрионы

РН - реакция нейтрализации

РНК - рибонуклеиновая кислота

СИЗ - средства индивидуальной защиты

СИЗОД - средства индивидуальной защиты органов дыхания

ТИФА - твердофазный иммуноферментный анализ

ТМБ - тетраметилбензидин

ТЦПД50 - 50% тканевая цитопатогенная доза

ФТО - фильтр тонкой очистки

ФСБ-Т - фосфатно-солевой буфер с твином

ХАО РКЭ - хорион аллантоисная оболочка РКЭ

ЭТЦ - энерго-технологический цех

Введение к работе

Проблема биологической безопасности вызывает все большую тревогу у населения, политиков и ученых в связи с реальным ростом биологических угроз. Биологическая безопасность включает широкий круг вопросов, решение которых в современных условиях становится частью национальной безопасности как необходимого условия устойчивого развития страны. При этом согласно национальным нормативно-методическим документам под биологической безопасностью понимают систему медико-биологических, организационных и инженерно-технических мероприятий и средств, направленных на защиту работающего персонала, населения и окружающей среды от воздействия патогенных биологических агентов [18,26].

Среди биологических факторов дестабилизации биологической безопасности Российской Федерации и других стран мира определяющее значение имеет инфекционная патология [106, 123, 156]. Поэтому на саммите "Группы восьми" в г. Санкт-Петербурге в 2006 г. данному аспекту биобезопасности было уделено значительное внимание. К началу XXI века около 70% всех регистрируемых болезней человека относились к инфекционным болезням и более 50 млн. человек на планете ежегодно погибали от инфекций [48, 49]. Среди инфекции онной патологии особую значимость приобрели особо опасные инфекции, новые [256, 257, -

294, 386] и вновь возникающие инфекции [48, 72, 106, 123, 181, 381]. С 90-х г.г. отмечена активизация эндемичных очагов чумы с двукратным увеличением количества заболеваний чумой, с 1961 г. появились очаги нового биотипа холеры Эль-Тор, с 1992 г. холеры Бенгал. В последние десятилетия XX века впервые были выявлены такие заболевания, как легио- пеллез, геморрагические лихорадки Эбола, Марбург, JIacca [275, 291, 337, 354], геморрагической лихорадки с почечным синдромом, СПИД, прионовые заболевания и др. [49, 72, 120, 180, 181, 302, 349]. Произошла активизация туляремии, лихорадки Западного Нила [72, 132, 181]. Отмечены эпидемии атипичной пневмонии в Юго-восточной Азии, с 1997 г. заболевания и гибель людей от заражения больной птицей при эпизоотии гриппа птиц типа А подтипа H5N1 и др. [263, 264, 276, 306, 380]. Летом 2005 г. в Новосибирской области, а позднее в ряде других регионов России была зарегистрирована эпизоотия и массовая гибель птиц от вируса гриппа птиц типа А подтипа H5N1, занесенного перелетной птицей из Китая, но к счастью без вовлечения в эпидемический процесс человека [63, 72, 123, 132, 180, 155, 217]. В июле 2007 г. в городе Верхняя Пышма Свердловской области возникла эпидемическая вспышка легионеллеза со смертельными исходами среди заболевших людей.

Кроме этого в мире в настоящее время сложилась крайне не благоприятная ситуация с заболеваемостью так называемыми социально-значимыми инфекциями (гепатиты В, С, ВИЧ/

СПИД, туберкулез). По некоторым оценкам в мире уже инфицировано вирусным гепатитом В около 2,0 миллиардов человек [14, 15, 28, 157, 316, 349]. В Российской Федерации число больных хроническим гепатитом В составляет 7-8 млн. человек [14, 15, 28, 73, 112]. К апрелю 1993 г. 1/3 населения планеты уже была инфицирована туберкулезом. Российская Федерация с показателем заболеваемости 70,99 на 100 тыс. населения (2006 г.) относится к странам с относительно высоким уровнем заболеваемости. При этом 95,51% случаев заболеваний приходится на туберкулез органов дыхания (67,80 на 100 тыс. населения), в том числе, 42 % - па бациллярные формы [42, 105, 165, 269]. Глобальное ухудшение эпидемической ситуации по туберкулезу, в частности, на Африканском и Евро-Азийском материках, сопровождается широким распространением лекарственно-устойчивых микобактерий туберкулеза, в том числе, в Российской Федерации [42, 43, 195, 286, 336, 359, 381]. По данным ВОЗ заболеваемость СПИДом к началу XXI века приобрела масштабы пандемии (каждые 5 с на планете появлялся новый случай ВИЧ-инфекции). По экспертным оценкам Объединенной Программы ООН по ВИЧ/СПИД и ВОЗ в мире в настоящее время насчитывается более 40 миллионов ВИЧ - инфицированных, из них только за последние 2 года заразилось ВИЧ 11,5 млн. человек, что составляет почти 30% от всех случаев, зарегистрированных с начала эпидемии. Более 22 млн. человек уже умерли от СПИДа. Россия с 2002 года находится в стадии генерализованной эпидемии ВИЧ-инфекции и стоит в пятерке территорий мира после Африки, Индии, Китая и стран Юго-Восточной Азии по темпам прироста числа новых случаев ВИЧ - инфекции ежегодно [42, 194].

В условиях современного развития авиационного, железнодорожного, автомобильного и др. транспорта, возросших миграционных и туристических потоков в мире, роста числа беженцев существуют реальные угрозы трансграничного переноса между странами различных вышеуказанных видов возбудителей инфекций, включая особо опасные. При этом как уже хорошо известных медицинским специалистам инфекций, так и ранее не известных, лекарственно-устойчивых или с измененными патогенными свойствами. Кроме этого человечество относительно недавно столкнулось с новой угрозой - биотеррористическими атаками [71, 106, 154-157, 193]. За период с 1960 по 1999 г. в мире зарегистрировано 66 преступлений и 55 террористических актов, в которых использовались биологические агенты. Однако ни одна попытка их применения с целью массового поражения не оказалась успешной. Тем не менее, восемь преступлений привели к гибели среди гражданского населения 29 человек [313]. В результате случаев почтового биотерроризма в США этот список пополнился еще пятью жертвами. Эти события показали, что мировое сообщество пока не готово к адекватному реагированию на случаи террористического применения инфекционных патогенов и обречено в связи с этим нести людские, а также огромные экономические и политические потери [48, 49, 106, 156, 297, 315, 333]. В связи с этим рядом исследователей были предприняты шаги по оценке вероятности использования некоторых возбудителей инфекционных болезней в качестве бактериологического оружия [47, 48, 154-156, 169, 241], а также попытки моделирования различных сценариев актов биотерроризма для прогнозирования и оценки масштабов их последствий в интересах разработки адекватных и достаточных мер предупреждения или ликвидации их последствий на местных, региональных и общегосударственных уровнях [342, 343]. В Российской Федерации также предпринимались попытки прогнозирования последствий возможных чрезвычайных ситуаций биологического характера [71]. В интересах противодействия почтовому биотерроризму рядом исследователей оценивалась возможность использования пучка ускоренных электронов для обеззараживания образцов, зараженных бактериями [7]. В отношении образцов, зараженных вирусами, в известной литературе нет сведений.

Вышеизложенные факты обусловили признание проблемы противодействия биологической опасности и обеспечения биологической безопасности, в целом, в качестве важнейшего направления укрепления национальной безопасности Российской Федерации, что нашло свое отражение в ряде федеральных документов. В_частности,.Федеральном Законе "О безопасности" (1992 г.); "Основы государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности Российской Федерации на период до 2010 года и дальнейшую перспективу" (2003 г.); Постановление Правительства Российской Федерации № 64 "О правительственной комиссии по вопросам биологической и химической безопасности Российской Федерации" (2005 г.); Постановление Правительства Российской Федерации № 303 "О разграничении полномочий федеральных органов исполнительной власти в области обеспечения биологической и химической безопасности Российской Федерации" (2005 г.); Концепция федеральной целевой программы "Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009-2013 годы)", утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 января 2008 г. № 74-р. Кроме этого возникла необходимость разработки законодательных, нормативно-методических документов, соответствующей рабочей инструктивно-методической документации, регламентирующих проведение активных действий по изучению возбудителей инфекционных заболеваний в интересах создания средств профилактики, диагностики и лечения вызываемых ими инфекционных заболеваний. Дальнейшего развития и совершенствования медико-биологических, организационных, инженерно-технических мероприятий и средств, направленных на защиту работающего персонала, населения и окружающей среды от воздействия патогенных биологических агентов, а также системы обучения персонала [158].

Как известно, техника безопасности при проведении исследований с высоко патогенными микроорганизмами включает два основных фактора - технический и человеческий [70,186]. Технические элементы представляют собой систему первичных и вторичных защитных барьеров [50, 51, 70, 186]. Человеческий фактор определяется уровнем подготовки и обучения безопасным методам работы с возбудителями инфекционных заболеваний персонала лабораторий, знанием возможных источников заражения, и таким образом, тесно коррелирует с опытом проведения таких исследований [70, 186, 383, 384]. Важнейшей особенностью исследований, проводимых в вирусологических лабораториях, является потенциальная опасность инфицирования персонала, контактирующих с персоналом лиц и окружающей среды объектами исследования [70, 265 - 268, 278]. При этом отличительной особенностью для вирусологических лабораторий является отсутствие универсальных средств терапии, каковыми являются антибиотики в случае бактериальных и риккетсиозных заболеваний, и средств специфической профилактики для большинства открытых в последние десятилетия возбудителей вирусных инфекций.

Накопление знаний о природе микроорганизмов привело к появлению специализированных по техническому оснащению лабораторий для изучения возбудителей инфекционных заболеваний различной природы [51, 70]. К вирусологии в последние десятилетия тесно примыкают новые научные дисциплины молекулярная биология и генетическая инженерия, объектом исследований, которых служит генетический материал (РНК и ДНК) микроорганизмов. Работы по выделению генетического материала и его использованию, особенно высоко патогенных возбудителей, получению генетически модифицированных микроорганизмов (ГММ) также требуют обеспечения надежной биологической безопасности [20-22, 106, 210, 211].

К моменту начала активных работ по изучению биологии вирусов 1-П групп патоген- ности российские научно-исследовательские учреждения различных ведомств столкнулись с проблемой практически полного отсутствия или устаревших нормативных и инструктивно- методических документов, в которых были бы четко изложены вопросы организации и безопасного проведения работ с этими вирусами в лабораториях. В частности, с вирусом натуральной оспы (1994-1995 г.г.). В этот период времени вирусологи могли использовать только федеральные инструкции по лабораторной диагностике натуральной оспы, по организации и проведению дезинфекционных мероприятий при натуральной оспе, по проведению обязательных прививок против натуральной оспы, по проведению мероприятий в случае заноса натуральной оспы, разработанные в 1972-1976 г.г. [83-88, 172]. Однако, указанные документы к этому времени безнадежно устарели и также не содержали никаких указаний и рекомендаций по вопросам организации и безопасного проведения работ в лабораторных условиях. В том числе по таким важным аспектам, как работам с животными, по методам подготовки и контроля использования средств индивидуальной защиты персонала, по проведению дезинфекции и контролю ее эффективности, по контролю работоспособности инженерно-технических систем биобезопасности, по предупреждению аварий, аварийных ситуаций и ликвидации их последствий при работах с вирусами и т.п. На основе известных литературных источников не было возможным произвести выбор наиболее безопасного и рутинного для вирусологической практики способа заражения хорион-аллантоисной оболочки (ХАО) РКЭ. Были известны два способа заражения ХАО РКЭ [134, 204]. При первом способе при подготовке РКЭ и инфицировании использовали ножницы, пинцеты, шприцы, стеклянные колпачки или крышечки от стеклянного бюкса [134, 204]. При втором способе - копья, специальные пилочки, фрезы (диски) бормашины и саму бормашину, иглы, стеклянные шприцы, покровные стекла [134, 204]. Применение этих средств в условиях "заразной" зоны было травмоопасным для персонала и повышало процент отбраковки РКЭ. Необходимо было отработать менее травмоопасный для персонала и РКЭ метод. Действующие - на тот период времени Санитарные правила [16] содержали, к сожалению, только ограниченный набор общих принципов и требований, необходимых для организации и проведения работ с ПБА I-II групп патогенности.

В учреждениях, работающих с патогенными микроорганизмами, для высокоэффективной очистки воздуха в вентиляционных и технологических системах, являющихся одними из основных инженерно-технических систем биобезопасности, применяют различные типы фильтров тонкой очистки воздуха [52, 54, 166, 284, 285]. Контроль задерживающей способности этих фильтров осуществляют с помощью различных методов и тест-аэрозолей [52, 69]. При этом в разных государствах предпочтение отдают какому-то одному из них. В Англии стандартным является метод проверки фильтров по аэрозолю красителя метиленого синего [255], в Германии - с применением аэрозоля турбинного масла [284, 285]. В США для оценки задерживающей способности фильтров тонкой очистки типа НЕРА (High Efficiency Particulate Air Filter), применяющихся в аналогичных учреждениях для тех же целей, используют аэрозоль диоктилфталата (ДОФ) в стационарных и мобильных установках [284, 285, 368, 369]. В России в качестве стандартных используют методики с применением бактериальных тест аэрозолей, масляного тумана или других тестов [16, 59]. При этом в качестве основного применяется до настоящего времени метод с использованием бактериального тест аэрозоля, который позволял испытывать фильтры, как на специальном стационарном стенде, так и после его монтажа в систему и испытания по месту установки без демонтажа из системы [17]. Применение масляного тумана для оценки фильтров тонкой очистки воздуха ограничивалось, в том числе, и, в ГНЦ ВБ "Вектор", рамками испытаний фильтров на специальных стационарных стендах в связи с отсутствием подобных мобильных отечественных установок. В связи с ростом с конца 90-х годов международного сотрудничества между ведущими биологическими отечественными и зарубежными центрами, а также приобретением Российской Федерацией зарубежного защитного лабораторного оборудования (различных типов "ламинарных" шкафов, биокабинетов и т.п., оснащенных НЕРА-фильтрами) встал вопрос по проведению научных исследований и экспериментов в одинаковых или сопоставимых лабораторных условиях. В том числе и по степени очистки подаваемого (в) или удаляемого из Рабочей зоны лаборатории воздуха, адекватности и корректности получаемых результатов аттестации различных фильтров тонкой очистки воздуха с помощью российских методов и тест аэрозолей показателям, получаемым с помощью международных методов и тест аэрозолей. Однако в известной нам литературе эти вопросы не были освещены.

Имеющиеся в доступной литературе данные об устройстве, инженерно-технических системах биобезопасности, о методах организации и проведения работ с патогенами, средствах индивидуальной защиты персонала в микробиологических лабораториях устарели [50, 51, 69]. Материалы о современном состоянии указанных вопросов в новейших зарубежных лабораториях с высшим уровнем биологической безопасности, а также данные о тенденциях в области обеспечения биологической безопасности в этих лабораториях мало доступны, носят разрозненный характер и мало информативны. Однако они необходимы для организации и проведения работ с патогенами в российских лабораториях согласно современным требованиям. В частности, проведения комплекса инженерных мероприятий по снижению риска воздействия опасных биологических факторов на население, производственную и социальную инфраструктуру и экологическую систему при эксплуатации опасных объектов. Совершенствованию систем контроля, управления, в том числе автоматической противоаварийной защиты технологических процессов, обеспечению эффективного функционирования дежур- но-диспетчерской службы предприятий. Разработке для опасных объектов экономически приемлемых технологий, исключающих или в максимальной степени снижающих использование в технологическом цикле патогенных микроорганизмов или минимизирующих их негативное воздействие на население, производственную и социальную инфраструктуру и экологическую систему; по гармонизации нормативно-правовой базы Российской Федерации в области обеспечения биологической безопасности с нормами международного права, международными договорами и соглашениями, участницей которых является Российская Федерация, в области обеспечения биологической безопасности.

В Российской Федерации известны различные виды защитной одежды для работы с микроорганизмами I-IV групп патогенности (противочумный костюм, "Биотехнолог", "СКБ", "Кварц" и др.), изготовленные из натуральных, искусственных или смешанных тканей [17, 35-37, 69, 205]. Указанные СИЗ являются многоразового применения и после каждого использования в работе требуют проведения соответствующих циклов их обеззараживания и стирки [38, 69, 200]. В настоящее время на основе нетканых материалов типа "Melt - Blown", "Spanbond" и др. за рубежом и в нашей стране изготавливают защитную одежду медицинского назначения разового применения [4]. Однако в доступной литературе отсутствуют сведения, как о защитной эффективности нетканых материалов, так и самой защитной спецодежды медицинского назначения, изготовленной на их основе.

Безопасные условия проведения работ с высоко патогенными вирусами в лабораториях безусловно обеспечиваются не только использованием инженерно-технических средств и наличием хорошо подготовленного, обученного персонала к выполнению обычных работ и к ликвидации последствий аварий, но и осуществлением ряда контрольных мероприятий. В частности, контроль соблюдения персоналом-требований-биологической безопасности, контроль за эффективностью работы инженерных систем защиты, контроль полноты инактивации передаваемых из "заразной" части лаборатории материалов, выявление потенциально опасных лабораторных операций, контроль специфической загрязненности лабораторных помещений и т.п. При этом вопросы разработки методов экстренной диагностики и контроля специфической загрязненности нуждаются в специальной разработке для каждого конкретного вирусного возбудителя. В связи с относительной сложностью и длительностью индикации и идентификации вирусных патогенов в ряде случаев целесообразно оценивать эффективность текущих и заключительных дезинфекционных мероприятий по санитарно-показа- тельной микрофлоре или специально подобранным тест бактериям, обладающим заведомо большей устойчивостью к инактивирующему воздействию, чем возбудитель, против которого направлены мероприятия.

Таким образом, высокий общественный и индивидуальный уровень опасности вирусов 1-Й групп патогенности и вызываемых ими инфекций, способных к эпидемическому и пандемическому распространению, риск высвобождения из лабораторий искорененных, искореняемых или редких особо опасных инфекций (вирусы оспы, полиомиелита, Марбург, Эбола, бактерии чумы и т.п.), интенсификация и рост объемов трансграничных людских и материальных потоков, недостаточный уровень разработки или отсутствие нормативной и

инструктивно-методической документации, регламентирующей работы с вирусами 1-П групп патогенности, необходимость гармонизации и унификации национальных руководств по биобезопасности с международными, необходимость совершенствования средств защиты персонала и технического устройства российских медико-биологических лабораторий до современного уровня зарубежных, отсутствие программ обучения персонала, работающего с особо опасными вирусами, угрозы биотерроризма с применением указанных вирусов явились актуальным основанием для проведения данной исследовательской работы.

Целью настоящей работы явилось оценка современного состояния биологической безопасности в микробиологических лабораториях и совершенствование национальной системы обеспечения безопасности работ с вирусами 1-П групп патогенности. В связи с этим задачами исследований являлись:

Сравнительный анализ современных тенденций в развитии теории и практики совершенствования систем обеспечения биологической безопасности при работах с вирусами 1-П групп патогенности на примере микробиологических лабораторий с высшим уровнем биобезопасности Швеции, США, Франции, Швейцарии и России.

Разработка нормативных документов федерального уровня, регламентирующих требования биологической безопасности при работах с вирусами 1-П групп патогенности. _ _ - - -

Разработка инструктивно-методической документации внутри объектового уровня, детально регламентирующей обеспечение требований биобезопасности при работах с вирусами 1-П групп патогенности.

Разработка методов безопасного проведения работ с вирусами 1-П групп патогенности, средств защиты и контроля систем обеспечения биобезопасности этих работ.

6. Разработка мер предупреждения и защиты персонала крупного национального вирусологического и биотехнологического опасного биологического объекта (ФГУН ГНЦ ВБ "Вектор"), населения прилегающей к нему территории (р. п. Кольцово, г. Новосибирска) от природных, техногенных угроз биологического характера и актов биотерроризма:

1. организация и проведение комплекса экстренных карантинных и обсервационных мероприятий в ГНЦ ВБ "Вектор" при случае подозрительном на завозную легочную чуму;

2. анализ аварий и аварийных ситуаций при работах вирусами 1-П групп патогенности;

3. разработка комплекса противоэпидемических и дезинфекционных мероприятий по предупреждению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций и аварий при выполнении работ с возбудителями 1-П групп патогенности, санитарной охране территории, прилегающей к ГНЦ ВБ "Вектор" от завоза, возникновения и распространения карантинных инфекций, а также последствий актов биотерроризма;

4. экспериментальная оценка обеззараживания ускоренными электронами образцов и предметов внешней среды, контаминированных или потенциально контаминированных вирусами.

1. Оценка перспектив применения математического моделирования некоторых сценариев возможных биологических терактов в интересах прогнозирования, разработки мер противодействия и ликвидации их последствий.

2. Разработка программ обучения персонала, привлекаемого к работам с вирусами 1-П групп патогенности.

Научная новизна, полученные результаты.

1. Проведено сравнительное изучение Российских Санитарных Правил с Руководствами по биобезопасности США и ВОЗ, регламентирующими работу с патогенами в медико-биологических лабораториях. Проведен анализ практики применения основных положений указанных руководств в современных и новейших лабораториях с высшим уровнем биобезопасности США, Швеции, Франции, Швейцарии и России. Создана информационная база сравнения национальных и международных руководств по биобезопасности, а также устройства, оснащения, организации и проведения работ с патогенами в отечественных и зарубежных лабораториях. На ее основе выявлено более 20 возможных.направлений гармонизации и унификации национальных и международных правил по биобезопасности, а также определены тенденции совершенствования устройства лабораторий и биологической безопасности в них.

2. Получены экспериментальные данные, позволившие сформулировать требования и правила, регламентирующие работу с вирусами 1-П групп патогенности:

впервые показана адекватность применения аэрозолей ДОФ и турбинного масла для оценки эффективности фильтров тонкой очистки воздуха с помощью разработанной мобильной установки;

установлено негативное воздействие на деятельность сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и температурный статус у персонала, работающего в ИСИЗ, что привело к необходимости нормирования продолжительности работы в них, а также совершенствованию системы подбора кадров и оценки их пригодности к работам в ИСИЗ;

продемонстрирована обеззараживающая активность дезинфицирующих и лизирующих растворов, использующихся для получения препаратов особо опасных вирусов с целью их выноса из "заразной" зоны.

определена динамика инактивации вируса натуральной оспы растворами перекиси водорода и едкого натра;

определен уровень обееменённоети крови, слюны и экскретов экспериментально инфицированных филовирусами животных. Установлено, что наибольший титр вируса Марбург наблюдался в крови (7,0-9,5 lg ЛД50). В слюне, моче и кале концентрация вируса была существенно ниже - на уровне 2,3 - 3,5 lg ЛД50, при этом титр вируса в моче и кале был одинаков и достоверно превышал содержание вируса в слюне. Показано, что наибольшую угрозу заражения для персонала, работающего с филовирусами, представляет кровь инфицированных ими животных.

Разработан комплект инструктивно-методических документов, регламентирующих безопасное проведение работ с вирусами 1-П групп патогенности в крупном национальном вирусологическом и биотехнологическом опасном биологическом объекте (ГНЦ ВБ "Вектор"), а также усовершенствованы внутри объектовые системы контроля обеспечения биобезопасности указанных работ:

система контроля над организацией и проведением работ с вирусами I-П групп патогенности;

система контроля качества текущих и заключительных дезинфекционных мероприятий в "заразной" зоне;

система контроля соблюдения требований биобезопасности при получении_различных.препаратов вирусов ООИ и оценки остаточной их инфекционности при выносе из "заразной" зоны;

усовершенствована система контроля и оценки эффективности функционирования инженерно-технических систем биобезопасности;

система организации и контроля эксплуатации ИСИЗ персонала, работающего с высоко патогенными вирусами;

система предупреждения и ликвидации последствий аварий и аварийных ситуаций.

1. Экспериментально в статических и динамических условиях, впервые оценена проницаемость нетканых материалов Спанбонда, CMC, Сонтары, типа "Tyvek" с использованием физических и биологических тест аэрозолей. Показано, что повышение плотности и ламинирование материалов повышает их защитные барьерные свойства. Установлено, что наиболее высокими защитными свойствами обладают нетканые материалы CMC, Тайвек, Сонтара и ламинированные ткани Спанбонд. Указанные ткани по своим барьерным защитным свойствам превосходят ткани, используемые для изготовления защитной медицинской одежды многоразового применения и перспективны для конструирования и изготовления одноразовых средств индивидуальной защиты (спецодежды) и средств индивидуальной защиты органов дыхания (масок).

2. Показано, что наиболее подвержены риску внутри лабораторного заражения сотрудники, работающие с нативным материалом особо опасных вирусов или инфицированными ими животными в виварных помещениях. Реальность существования угроз для персонала от выявленных рисков подтверждена двумя случаями внутри лабораторного заражения возбудителями геморрагических лихорадок Марбург и Эбола сотрудников ГНЦ ВБ "Вектор".

3. На основе данных экспериментального моделирования акта почтового биотерроризма предложена математическая модель распространения биологического аэрозоля в закрытом помещении, оснащенном приточно-вытяжной вентиляцией.

4. Показана впервые в эксперименте возможность использования пучка ускоренных электронов для обеззараживания образцов, зараженных вирусами, в интересах противодействия почтовому биотерроризму. Определены дозы и динамика их инактивации, определен диапазон рабочих доз облучения, не приводящих к нарушению функциональных или потребительских свойств облучаемых предметов и образцов.

5. Проведено математическое моделирование возможных сценариев актов биотерроризма на территории опасного биологического объекта и крупного регионального центра на примере научной площадки крупного национального вирусологического и биотехнологического на-

-учного учреждения (ФГУН ГНЦ ВБ-Вектор") и города Новосибирска при террористическом - .... применении вируса натуральной оспы. Определены количественные характеристики зон поражения и динамика эпидемического распространения натуральной оспы за пределы очага заражения.

Практическая значимость работы. 1. С использованием полученных в ходе настоящего исследования теоретических и практических результатов разработаны нормативно-методические документы федерального уровня, соавтором которых соискатель является:

1. Онищенко Г. Г., Федоров Ю. М., Безсмертный В. Е. и др. Безопасность работы с микроорганизмами I- II групп патогенности (опасности). СП 1.3.1285-03. - М.: Минздрав России, 2003. - 152 с.

2. Онищенко Г. Г., Федоров Ю. М., Ставский Е. А. и др. Организация и проведение противоэпидемических и дезинфекционных мероприятий при натуральной оспе: Методические указания. МУ 3.1.3.5-07. - М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2007.- 63 с.

3. Маренникова С. С., Рябчикова Е. И., Зайцев Б. Н. и др. Лабораторная диагностика натуральной оспы. Методические указания (проект) - М.: ФГУ здравоохранения «Федеральный

центр гигиены и эпидемиологии» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2007.

4. Онищенко Г. Г., Федоров Ю. М., Шевырева М. П. и др. Организация и проведение работ по исследованию методом ПЦР материала, инфициро-ванного вирусами I - II групп патоген- ности. Методические указания (проект) — М.: ФГУ здравоохранения «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2008 — 36 с.

5. Шипулин Г. А., Подколзин А. Т., Яцышина С. Б. и др. Организация и проведение лабораторной диагностики заболеваний, вызванных высоко-вирулентными штаммами вируса гриппа птиц типа А (ВГПА), у людей: Методические указания. МУК. 4.2.2136-06. - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006. - 23 с.

6. Биологическая безопасность. Термины и определения. // Под ред. Г.Г. Онищенко, В. В. Кутырева. - Саратов: «Приволжское книжное издательство», 2006,- 112 с.

1. Разработан для крупного национального вирусологического и биотехнологического опасного биологического объекта - ГНЦ ВБ "Вектор" комплект инструктивно-методических документов (более 70 документов), детально регламентирующих различные аспекты биобезо-

пасности при работах с вирусами 1-11 групп патогенности. _

2. Разработан комплекс противоэпидемических и дезинфекционных мероприятий предупреждения вирусных заболеваний персонала и населения при работах с возбудителями особо опасных вирусных инфекций (натуральная оспа, Эбола, Марбург и др.). Разработаны внутри объектовые системы контроля обеспечения биобезопасности работ с вирусами I - II групп патогенности:

система контроля над организацией и проведением указанных работ;

контроля и оценки эффективности функционирования инженерно-технических систем биобезопасности;

контроля соблюдения требований биобезопасности при получении различных вирусных препаратов возбудителей ООИ и оценки остаточной их инфекционности при выносе из "заразной" зоны;

контроля качества проведения дезинфекционных мероприятий в "заразной" зоне;

система организации и контроля эксплуатации СИЗ, ИСИЗ персонала, работающего с высоко патогенными вирусами.

3. Изучены физиологические показатели деятельности сердечно-сосудистой системы, органов дыхания и температурный статус у персонала, работающего в ИСИЗ, в рамках нормирования продолжительности работы в них, а также совершенствования системы подбора кадров и оценки их пригодности к работам в ИСИЗ.

4. Отработан и внедрен в практику применения режим стерилизующего облучения пучком ускоренных электронов на установке ИЛУ-6 одноразовой медицинской одежды производства ЗАО "Здравмедтех - Новосибирск" (средняя поглощенная доза составила 18 ± 3,0 кГр при 95% вероятности).

5. Разработан костюм "Вектор" для защиты от патогенных биологических агентов на основе нетканых материалов и получен патент № 54519 РФ на полезную модель. Составлены, производятся ЗАО "Здравмедтех" и внедрены в практику применения различные комплекты защитной медицинской одежды и медицинских масок на основе нетканых материалов.

6. Разработан одноразовый стерильный комплект врача-инфекциониста на основе нетканых материалов производства ЗАО "Здравмедтех", который приказом Департамента здравоохранения города Москвы от 05.11.04 г. № 488 "Об усилении мероприятий по санитарной охране территории г. Москвы от заноса и распространения инфекционных заболеваний, представляющих опасность для населения города Москвы" включен в состав комплектов экстренного реагирования лечебно-профилактических учреждений.

7. Полученные теоретические и экспериментальные данные реализованы.в разработанных . учебных программах, утвержденных руководителем Роспотребнадзора, и сертифицированном обучении персонала с различным уровнем образования на базе функционирующего в ГНЦ ВБ "Вектор" специализированного отдела научно-методической подготовки персонала по работе с возбудителями ООИ в соответствии с Федеральной лицензией № 166191 от 30.03.06 г.

Положения, выносимые на защиту:

1. С помощью созданной информационной базы сравнения национальных и международных руководств по биобезопасности, а также устройства, оснащения, организации и проведения работ с патогенами в отечественных и зарубежных лабораториях установлено более 20 возможных направлений гармонизации и унификации национальных и международных правил по биобезопасности, а также основные тенденции совершенствования устройства лабораторий и биологической безопасности в них.

2. Разработанные с учетом полученных теоретических и экспериментальных данных нормативно-методические документы федерального уровня адаптированы к современным требованиям биобезопасности при работах с ПБА 1-П групп патогенности, а разработанная инструктивно-методическая документация внутри объектового уровня, детально регламентирует

безопасное проведение работ с вирусами I-II групп патогенности и обеспечение необходимых требований биобезопасности.

3. Усовершенствованная система обеспечения безопасности работ с вирусами 1-Й групп патогенности в крупном национальном вирусологическом и биотехнологическом опасном биологическом объекте:

1. Обеспечивает защиту исследователя и окружающей среды от заражения инфекционным материалом или позволяет максимально уменьшить, с учетом возможного негативного действия человеческого фактора, риски возникновения аварийных ситуаций и аварий;

2. Обеспечивает санитарную охрану территории опасного биологического объекта (ФГУН ГНЦ ВБ "Вектор"), населения и прилегающих к объекту территорий (наукограда Кольцово, города Новосибирска) от последствий чрезвычайных ситуаций при выполнении работ с возбудителями ООИ, завоза карантинных инфекций, а также актов биотерроризма.

"Человеческий" фактор даже в условиях бесперебойного и эффективного функционирования полного комплекса инженерно-технических систем биобезопасности, использования кондиционных СИЗ, ИСИЗ, имеет определяющее значение для внутри лабораторного заражения персонала при работах с особо опасными вирусами. Наибольшему риску внутри лабораторного заражения подвержены сотрудники,_работающие_с нативным_материалом особо опасных вирусов и инфицированными ими животными в виварных помещениях.

Предложенные методы математического моделирования возможных сценариев развития почтового биотерроризма с применением спор сибирской язвы в замкнутом помещении, актов биотерроризма на территории крупного национального вирусологического и биотехнологического опасного биологического объекта (ГНЦ ВБ "Вектор"), территории муниципального образования (п. Кольцово) и крупнейшего регионального центра (г. Новосибирска) с применением вируса натуральной оспы обеспечивают решение задач прогнозирования и оценки масштабов распространения биологических аэрозолей, заражения объектов, территорий и населения, находящегося на них, планирования и принятия адекватных управленческих решений по ликвидации медико-санитарных последствий биотеракта на местном и региональном уровнях.

Нетканые материалы Спанбонд, CMC, Сонтара и типа "Тайвек" обладают высокими барьерными защитными свойствами и перспективны для разработки и производства разовой защитной медицинской спецодежды и средств защиты органов дыхания от патогенных биологических агентов.

Апробация работы.

Основные положения работы доложены на:

16. Международной научной конференции "Проблемы биологической и экологической безопасности Оболенск, 22 - 24 мая 2000 г.,

17. Международной научной конференции "Защита от микробных агентов. Инаугурация Шведской лаборатории максимальной биозащиты Стокгольм, 8-10 октября 2000 г.,

18. IX Международной конференции и дискуссионном клубе "Новые информационные технологии в медицине и экологии", Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 01-10 июня 2001 г.,

19. 44 -ой Конференции по биобезопасности. 17-ой ежегодной конференции Американской ассоциации биобезопасности, Новый Орлеан, 21-24 октября 2001 г.,

20. 45-ой Конференции по биобезопасности. 18-ой ежегодной конференции Американской ассоциации биобезопасности, Сан-Франциско, 20-23 октября 2002 г.,

21. Научной конференции "Проблема инфекции в клинической медицине" и VIII съезде Итало- Российского общества по инфекционным болезням 5-6 декабря 2002 г.,

22. Межведомственной Комиссии по контролю над генно-инженерной деятельностью (МВКГИД) в Министерстве науки и технологий РФ, Москва, 19 декабря 2003 г.,

23. Ежегодной Конференции - семинаре "Биобезопасность, физзащита" Агентства по Снижению Угрозы Министерства Обороны США (БТИА), Будапешт, Венгрия, 24 марта - 3 апреля

—2004 г., -

24. Научно-практической конференции "Дальнейшее совершенствование природной, техногенной и пожарной безопасности населения и территорий — устойчивое развитие Сибирского региона", 15 сентября 2004 г., Новосибирск,

25. Межрегиональном совещании ФУ "Медбиоэкстрем" по вопросам профилактики особо опасных инфекций и дезинфектологии, 11-15 октября 2004 г.,

26. Конференции "Противочумные учреждения России и их роль в обеспечении эпидемиологического благополучия населения страны", посвященной 70 - летию Противочумного центра, Москва, 2004.,

27. У1-ом Международном симпозиуме по методам обнаружения и противодействия химической и биологической угрозе (СВМТБ), Шпиц, Швейцария, 30 апреля - 5 мая 2006.,

28. П-ом Международном Семинаре-Совещании специалистов санитарно-эпидемиологических служб стран СНГ по актуальным вопросам мониторинга за гриппом, в том числе гриппом птиц, Новосибирск, 28-29 мая 2007,

29. Российском медицинском форуме-2007. Молекулярная медицина и биобезопасность. Семинаре - тренинге "Актуальные вопросы защиты населения от биологических угроз", 17-19 октября 2007,

- Научно-практической конференции в рамках XVII специализированной выставки СИБ- БЕЗОПАСНОСТЬ СПАССИБ, 16-18 сентября 2008 г., Новосибирск.

Результаты диссертационной работы опубликованы в 27 научных работах (включая три монографии), девять из которых входят в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени доктора наук.

Автор искренне признателен и благодарен сотрудникам отделов биобезопасности, му

зея вирусных культур, контроля инженерных систем биобезопасности: В. П. Мунтянову

В. П. Назарову, А. А. Гуськову}, Е. Б. Сокуновой. И. В. Ренау, О. В. Культенко, Г. П. Бак-

за сов-

шеевой, Н. А. Мыриной, к.т.н. JI. А. Криницыну, В. А. Даняеву, |А. Н. Едапину местную работу.

Глубоко благодарен руководству ФГУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотребнадзора за предоставление возможности на протяжении ряда лет проводить работы по теме диссертации д.б.н., профессору, академику РАН JI. С. Сандахчиеву , моему научному консультанту, д.м.н., профессору И. Г. Дроздову.

Искренне признателен и благодарен сотрудникам Центра и сотрудникам других учреждений, с которыми автор сотрудничал или обсуждал результаты работ д.б.н., профессору, чл-корр. РАН С. В. Нетесову, д.ф.-м.н. Бородулину, д.м.н., профессору А. Н. Сергееву, д.б.н., профессору Е. И. Рябчиковой, д.б.н., профессору А. А. Ильичеву, к.ф.-м.н. А. С. Сафатову, к.ф.-м.н. А. Г. Бачинскому, С. А. Киселеву, к.т.н. О. В. Пьянкову, к.б.н. С. И. Зыкову, к.б.н. А. П. Агафонову, к.б.н. Р. А. Мартынюк, к.б.н. А. М. Шестопалову, к.б.н. JI. Ф. Бакулиной, д.б.н. Татькову С. И., к.б.н. Кочневой Г. В., к.б.н. Гашниковой Н. М., В. И. Чернову, к. м. н. Н. Н. Головченко, к.м.н. JI. М. Короткину, д.ф.-м.н. В. JI. Ауслендеру, к.ф.-м.н. В. А. Горбунову, А. И. Леляку, к.б.н. О. Н. Гришаевой. Кроме этого моим зарубежным коллегам - ведущим специалистам по биобезопасности США Jonatan Y. Richmond, Robert J. Hawley, Barbara Johnson (экс-президенты ABSA ), Jon Crane (ведущий специалист по строительству, архитектуре и проектированию фирмы CUH2A, Inc., США) в соавторстве с которыми был подготовлен и опубликован ряд научных работ.

Автор глубоко благодарен и признателен семье, предоставившей возможность работать над диссертацией.

Г Л AB Al. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Роль медико-бнологических факторов в системе факторов дестабилизации биологической безопасности в Российской Федерации.

До недавнего времени среди факторов дестабилизации биологической безопасности в Российской Федерации, по мнению ряда исследователей, не учитывались такие важные медико-биологические факторы как здоровье населения, демографическая проблема, инфекционные заболевания (в том числе возникающие и вновь возникающие), появление новых возбудителей инфекций, рост объемов людских и грузовых трансграничных и межрегиональных потоков и скорости их перемещения, чрезвычайные биолого-социальные ситуации (естественные или техногенные катастрофы биологического характера), пищевая и лекарственная безопасности, преднамеренные биотеррористические атаки и др. [106, 154-157].

В настоящее время уже ни у кого не вызывает сомнения, что здоровье населения является одним из определяющих факторов обеспечения национальной безопасности Российской Федерации [106, 154, 160, 162, 198]. Статистические и специальные исследования свидетельствуют, что здоровье населения России находится в критическом состоянии. Кризис общественного здоровья в России - главный фактор-подрыва^национальной безопасности^ [106, 203, 229, 230, 235]. При этом в качестве его основных и определяющих составных элементов можно рассматривать уровень и распространенность инфекционной патологии, демографическую составляющую, уровень общей заболеваемости (заболеваемость острыми и хроническими болезнями не инфекционной этиологии) и т.п. [72, 106,124, 170-172].

Микроорганизмы по данным литературы вызывают у людей более 400 инфекционных болезней [72, 106, 123, 124, 231]. При этом из общего количества регистрируемых болезней человека около 70% на конец XX века составляли инфекционные болезни, от которых ежегодно погибали более 50 млн. человек на планете [49, 231]. Среди них особо опасные инфекции, новые и вновь возникающие инфекции стали особо проблемными [106, 171]. С 90-ых годов 20 века отмечена активизация очагов чумы, на фоне которой произошло двукратное увеличение количества заболеваний чумой. В Африке зарегистрировано более 20-ти тысяч больных, в Юго-Восточной Азии, Индии, Казахстане, Монголии и Китае имели место вспышки этой инфекции и практически ежегодно регистрировались заболевания чумой [72]. С 1961 года сформировались стойкие эндемичные очаги холеры, но уже не классической, а Эль-Тор в Южной и Юго-Восточной Азии, Восточном, Центральном и Западном регионах Африки. Число случаев заболеваний приблизилось к 5 млн. Летальность при этом составила от 1,7% в Европе и до 9,1% в Африке [72]. С 1992 года отмечены эпидемии и вспышки холеры, вызванной новым вариантом биотипа возбудителя - Бенгал, в Индии и Бангладеш (1992 и 1993 гг.), Пакистане, Непале, Камбодже (1993 г.), Тайланде (1994 г.), Бирме (1995 г). Зарегистрированы завозы холеры Бенгал в США, Японию, Гонконг, Киргизию, Узбекистан, Англию, Германию, Данию, Россию. Во второй половине 20 века впервые были выявлены такие заболевания, как геморрагические лихорадки Эбола, Марбург, Jlacca, геморрагической лихорадки с почечным синдромом (ГЛПС), СПИД, прионовые заболевания и др. [72]. С 90-ых годов регистрировались эпидемические вспышки Эбола на Африканском континенте, с 1997 года отмечалась активизация природных очагов ГЛПС. На первом месте по заболеваемости ГЛПС стоит Китай (примерно 50000 случаев в год), в последнее десятилетие в мире произошла активизация туляремии. При этом в Европе впервые были выделены более патогенные штаммы возбудителя туляремии американского происхождения (неарктического) подвида. В 1999 году была отмечена вспышка лихорадки Западного Нила с высокой смертностью в Нью-Йорке [72, 123]. Вспышки инфекционных заболеваний как, например, занос ящура в 2001 г. в Англию, эпидемии птичьего гриппа, атипичной пневмонии в Юго-восточной Азии и другие, наносят огромный ущерб безопасности и экономике государств. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает, что "недооценка опасности бактерий и вирусов для национальной безопасности и экономического роста вскоре можете лишить .государства возможности защищать свои народы от этой угрозы" [46, 72, 106, 169-171].

В нашей стране на протяжении последних лет ежегодно регистрируются 30 - 50 млн. случаев инфекционных и паразитарных болезней [169 -171]. Ежегодные прямые и косвенные экономические потери от инфекционных болезней в ценах 1998 г. достигли к 2000 году 47,6 млрд. рублей [169, 229]. Доля инфекционной патологии в структуре общей заболеваемости (155 - 185 млн. случаев заболеваний населения острыми и хроническими болезнями, из которых около 100 млн. с впервые установленным диагнозом) по разным оценкам составляет от 30 до 70% [71, 102, 106, 198, 231]. Санитарно-эпидемиологическому благополучию страны постоянно угрожает 5-6 особо опасных инфекций в связи с активизацией энзоотии или возможных экологических катастроф в многочисленных природных очагах на территории Российской Федерации, а также около 10 особо опасных и экзотических для России инфекций, которые могут быть завезены из-за рубежа в результате интенсивного торгово-экономического и культурного обмена [106, 108]. В частности, с 90 -х годов в России отмечалась активизация природных очагов ГЛПС. Россия после Китая занимает второе место в мире по заболеваемости ГЛПС (5-6 тысяч заболевших в год, в 1997 году - рекордное число - около 21000). Летальность среди заболевших достигала 20%. После 30-летнего благополучия с 1993 года на юге России произошла активизация природных очагов ККГЛ [72, 123, 171]. В 1999 году на южных территориях юга России, эндемичных по лихорадке Западного Нила, возникла эпидемия этого заболевания [72, 123, 171]. По расчетам число инфицированных превысило 150000 человек (лабораторно подтвержденных в этот год было более 500 случаев). Необычно высокой была и смертность - около 10% (почти как при натуральной оспе) [72, 123].

Также опасными наряду с вышеуказанными возбудителями могут быть новые панде- миические вирусы гриппа, которые могут возникнуть, как и все известные пандемические вирусы, в результате реассортации генов вирусов гриппа человека и птиц [72, 123]. Грипп, как известно, является одним из наиболее распространенных инфекционных заболеваний человека, характерной особенностью которого являются сезонные эпидемические вспышки, поражающие от 10% до 20 % населения той или иной страны. При этом ежегодные эпидемии гриппа вызывают от трех до пяти млн. заболеваний и приводят к 250 000 (по другим источникам - до 500 000) смертным случаям [106]. Однако в новейшей истории человечества известны более трагические последствия пандемий гриппа, при которых людские потери были сопоставимы или превышали таковые от мировых войн. В частности, пандемия 1918 г. («Испанка») по разным оценкам унесла от 20 до 100 миллионов жизней. При этом число заболевших могло достигать 350 миллионов человек [229, 307, 313, 315, 378]. Пандемии в 1957 г. ("Азиатский грипп") и в 1968 г. ("Гонконгский грипп") привели к_гибели_более_ 1,5 миллио- __ нов человек [98, 168, 194]. С 1997 г. человечество столкнулось с реальной угрозой появления нового пандемического вируса гриппа путем мутирования и приспособления к организму человека высоко патогенного вируса птичьего гриппа [71]. Впервые передача подобного вируса от птицы к человеку, вызвавшего тяжелое заболевание людей, произошло в Гонконге в 1997 году, когда из 18 заболевших гриппом подтипа Н5№ шесть человек погибло [123, 231]. В течение последних лет рядом исследователей было показано, что подтипы птичьего гриппа Н5Ш, Н7И7, Н9Ы2 и Н7Ш, являются патогенными для людей и способными вызывать тяжелое заболевание [101]. За период 12.2003 - 02.2007 года заболевание гриппом подтипа Н5Ы1 зарегистрировано почти у двухсот человек в разных странах мира. В частности, Вьетнам (смертность - 44,4%), Таиланд (смертность —70,6%), Камбоджа (смертность —100%), Индонезия (смертность -100%), Турция - 21 заболевших 5 умерло [301], а также случаи возникновения птичьего гриппа в Китае в 2006 г., Венгрии, Англии, Японии, России (Подмосковье) в 2007 году. До настоящего времени, к счастью, указанные штаммы птичьего гриппа не получили пандемического распространения [380]. Как известно, летом 2005 года в Новосибирской области, а позднее в ряде других регионов России была зарегистрирована массовая гибель птиц [63, 148,161, 178]. В результате проведенных исследований в ГНЦ ВБ "Вектор" из

органов погибших в Новосибирской области диких и домашних птиц были изолированы и идентифицированы три штамма вируса гриппа А подтипа Н5>11 [27, 46, 63, 193, 313, 315].

В последнее десятилетие санитарно-эпидемиологическую обстановку в России, осложненную потоком беженцев, переселенцев, нелегальных мигрантов, широкими туристическими и культурными связями, усугубляют вновь возникающие и новые инфекционные болезни, число которых уже превышает 30 нозологических форм [109, 155]. Отмечается быстрое развитие антибиотикоустойчивости у многих бактерий, что особенно пагубно сказалось на заболеваемости туберкулезом (и смертности от него), пневмококковой и гемофильными инфекциями. Отмечены также снижение чувствительности вирусов к ряду вирулицидных препаратов, рост устойчивости к дезинфектантам и антисептикам [169].

В настоящее время особую значимость в структуре инфекционной патологии занимают так называемые социально значимые инфекции (гепатит В, ВИЧ/СПИД, туберкулез). В частности, ситуация в мире по заболеваемости вирусным гепатитом В (ВГВ) сложилась крайне не благоприятная. По некоторым оценкам уже инфицировано около 2,0 миллиардов человек. При этом хроническая форма гепатита В выявлена у 350 миллионов человек и эта патология в списке причин смертности занимает 10 место в мире, унося ежегодно 1,2 млн. человеческих жизней. В Европе ВГВ ежегодно инфицируется 1,0 млн.-человек. При.этом в_70% случаев ВГВ протекает бессимптомно, а уровень хронизации течения заболевания взрослого населения достигает 10-20%, при перинатальной инфекции - 90% [14, 28, 157, 316, 349]. Следует указать, что из общего числа больных ВГВ только 4% получают квалифицированную медицинскую помощь. В Российской Федерации число больных хроническим гепатитом В составляет 7-8 млн. человек. При этом привито против ВГВ лишь 8% населения страны. В 2006-2007 г.г. отмечено некоторое снижение заболеваемости острым вирусным гепатитом В (2006 (I) - 3,11/100 тыс.; 2007 (I) - 2,38/100 тыс.) [14, 15, 28, 73, 113].

Одной из важных и глобальных проблем в мире за последние десятилетия стал неуклонный рост заболеваемости туберкулезом и эпидемии СПИДа. Это послужило причиной создания отдельной научной программы "СПИД и туберкулез" в ВОЗ и в нашей стране. Кроме того, с апреля 1993 г. ВОЗ объявила туберкулез проблемой "всемирной опасности", т.к. на тот период времени 1/3 населения планеты уже была инфицирована туберкулезом. Неблагоприятные изменения социально-экономических условий, резкое увеличение миграционных потоков, снижение качества противотуберкулезной службы и объема профилактических обследований способствовали росту заболеваемости туберкулезом и в Российской Федерации. Эксперты ВОЗ подразделяют страны мира на три группы по частоте заболеваний туберкулезом: с заболеваемостью менее 25,0 на 100 тыс. населения, от 25,0 до 100,0 и свыше 100,0.

Российская Федерация с показателем заболеваемости 70,99 на 100 тыс. населения (2006 г.) относится к странам с относительно высоким уровнем заболеваемости. При этом 95,51% случаев заболеваний приходится на туберкулез органов дыхания (67,80 на 100 тыс. населения), в том числе, 42,24% - на бациллярные формы (28,64) [42, 105, 165]. При этом глобальное ухудшение эпидемической ситуации по туберкулезу, в частности, на Африканском и Евро-Азийском материках, сопровождается широким распространением лекарственно-устойчивых М. tuberculosis. Распространение лекарственно-устойчивого туберкулеза в настоящее время приняло характер мировой пандемии, способной дестабилизировать общество. В связи с этим ситуация с туберкулезом возвращается в до-антибиотиковую эпоху. Российская Федерация является одной из горячих точек с высоким распространением лекарственно-устойчивых штаммов М. tuberculosis, преимущественно относящихся к Пекинскому семейству. Указанные бактерии являются особенно вирулентными, склонными к приобретению лекарственной устойчивости, обладающими высокими трансмиссивными свойствами. Сибирь и Дальний Восток являются еще более неблагоприятными регионами. По заболеваемости на 100 тыс. человек эти регионы более чем на 50% превышают заболеваемость в Европейской части РФ [43, 199, 286, 336, 359, 379].

— -По данным ВОЗ-заболеваемость СПИДом к началу XXI века приобрела масштабы пандемии (каждые 5 с на планете появлялся новый случай ВИЧ-инфекции) и темпы роста ВИЧ/СПИДа в мире не снижаются, что и оправдывает определение - "чума XXI века". При этом уже к 1998 г. заболеваемость СПИДом была зарегистрирована у 13 млн. человек, из которых почти 12 млн. уже умерли. По экспертным оценкам Объединенной Программы ООН по ВИЧ/СПИД и ВОЗ в мире в настоящее время насчитывается более 40 млн. ВИЧ - инфицированных, из них только за последние 2 года заразилось ВИЧ 11,5 млн. человек, что составляет почти 30% от всех случаев, зарегистрированных с начала эпидемии. Более 22 млн. человек уже умерли от СПИДа. Эпидемия ВИЧ все шире захватывает женщин, сейчас они составляют почти половину из 40 млн. людей, живущих с этой инфекцией. Среди молодежи в возрасте 15-24 лет 76% ВИЧ-инфицированных составляют девушки и женщины. В нашей стране со второй половины 1996-1997 годов произошел взрывной рост числа ВИЧ- инфици-рованных и главным образом (66%) за счет "инъекционных наркоманов". Россия с 2002 года находится в стадии генерализованной эпидемии ВИЧ-инфекции и стоит в пятерке территорий мира после Африки, Индии, Китая и стран Юго-Восточной Азии по темпам прироста числа новых случаев ВИЧ - инфекции ежегодно. Только по официальным данным в России на 01.09.2007 г. число инфицированных ВИЧ-1 достигло 390365 человек, среди которых 80% - это люди от 14 до 30 лет. По состоянию на январь-июнь 2007 г. в Российской

Федерации отмечено 5043 случаев заболевания СПИДом (против 4301 на I-VI. 2006 г.) при этом бессимптомный инфекционный ВИЧ-статус выявлен у 13682 человек (против 11066 человек), а показатель заболеваемости на 100 тыс. населения возрос с 7,69 до 9,56 [42, 194].

Вышеизложенные факты обуславливают необходимость активных действий по изучению возбудителей в интересах разработки средств профилактики, диагностики и лечения вызываемых ими инфекционных заболеваний.

Успехи высоких технологий - генной инженерии и биотехнологии помимо явного позитивного значения для развития человека несут в себе не менее явную опасность, которая в конечном счете может свести на нет все положительное значение прогресса общества, связанное с перспективами развития указанного направления [101, 169, 203]. Генно-инженерно- модифицированные микроорганизмы могут стать возбудителями эпидемий не только в результате их диверсионной направленности, но и в результате непредсказуемости эпидемиологических и экологических последствий при их неконтролируемом попадании во внешнюю среду. Поскольку контроль за микроорганизмами, вызывающими особо опасные инфекции, более строгий, больший интерес вызывают сапрофиты и условно-патогенные микроорганизмы. Генно-инженерное манипулирование может привести к повышению их антигенных свойств, а имунная защита организма может_оказаться неэффективной в связи с формированием новых иммунодоминантных эпитопов [106, 169].

В последнее время в животноводстве для профилактики диспепсий у молодняка, желудочно-кишечных болезней у взрослых животных широко используют пробиотики. Чаще их применяют для коррекции микробного пейзажа кишечника после антибиотико- или химиотерапии, а также для стимуляции прироста и повышения естественной резистентности у животных [100, 127, 137, 152]. Пробиотики - живые активные антагонистические культуры микроорганизмов, благотворно влияющие на бактериоценоз кишечника. Их получают на основе одного - трех видов молочнокислых бактерий и стрептококков, бифидобактерий, энтерококков, непатогенных эшерихий, дрожжей и отдельных представителей рода Bacillus. В нашей стране зарегистрировано несколько десятков наименований пробиотиков [27, 100, 127, 137, 152]. Особое место среди пробиотиков занимают имеющие большие перспективы применения в медицине и ветеринарии рекомбинантные пробиотики, полученные на основе ГММ [20-22, 34, 45, 64, 168]. При этом работы, связанные с получением ГММ, разработкой технологии получения на их основе пробиотиков и дальнейшее их использование в медицине и ветеринарии подпадает под действие закона Российской Федерации "О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности" (№ 86 ФЗ от 05.07.96).

В настоящее время в области оценки биологической безопасности, а также существующих и возможных отдаленных последствий риска применения ГММ нет единых разработанных методов и подходов. Это в равной степени относится как к замкнутым системам, так и к открытым [75]. На сегодняшнем этапе развития данной области не существует разработанных и официально утвержденных методов и подходов по изучению рисков интродукции, возможной передачи клонированного фрагмента ДНК в другие виды микроорганизмов, распространенных в местах потенциального попадания ГММ в окружающую среду (открытую систему), их выживанию и т.п. [20, 21, 30, 41, 66, 126, 100, 177, 350, 362]. Ввиду отсутствия регламентирующих методик, нами были предприняты попытки по разработке на удобной демонстрационной моделе ГММ В. sub-tilis штамма ВКПМ В-7092, входящего в состав препарата ре- комбинантного пробиотика Ветом 1.1, собственного подхода к комплексной оценке биологической безопасности риска интродукции в окружающую среду ГММ [210, 211]. Полученные при этом результаты показали безопасность применения указанного ГММ, включая отдаленные последствия при сроке наблюдения до восьми лет.

Начиная с 1992 года, в Российской Федерации наблюдается устойчивое сокращение численности населения в результате высокой смертности от различных болезней и низкой -рождаемости. В конце XX столетия наша страна по продолжительности.жизни заняла в мире - 134 место у мужчин и 100 место у женщин [98]. Демографическое неблагополучие в России обусловлено, прежде всего, сверхвысокой смертностью населения трудоспособного возраста, сверхвысокой младенческой и материнской смертностью, высокой заболеваемостью острыми и хроническими болезнями не инфекционной этиологии. Уровень сверхвысокой смертности населения трудоспособного возраста (особенно у мужчин) опустился до таких же величин как 100 лет назад, и почти в 2,5 раза превосходит соответствующие показатели в развитых странах и в 1,5 раза - в развивающихся странах [235]. Показатели младенческой и материнской смертности к 2000 году оказались самыми высокими за всю историю России [162, 230]. Смертность детей первого года жизни и материнская смертность в России выше соответственно в 2-3 раза и 5-10 раз, чем в экономически развитых странах мира [235]. Ежегодно в стране регистрируется 155-185 млн. случаев заболеваний населения острыми и хроническими болезнями, из которых около 100 млн. с впервые установленным диагнозом [106, 235].

Наконец, на данном этапе реальную угрозу здоровью нации и ее жизнеобеспечению представляют чрезвычайные биолого-социальные ситуации [26, 62], в результате непредвиденных аварийных сбоев на современных биотехнологических производствах или преднамеренных биотеррористических атак, которые носят транснациональный характер [106, 159] .

Как известно основными путями передачи инфекционных заболеваний являются: аэрогенный, пищевой, водный, артифициальный. Факторы передачи также достаточно разнообразные, но в последние десятилетия среди них появились весьма неожиданные. Так, например, никто не мог предположить, что резервуаром легионелл могут служить кондиционер или воронка душа, а споры сибирской язвы будут переноситься в почтовых конвертах [106, 169].

Медицинские работники в обыденных условиях достаточно часто имеют дело с водными и пищевыми эпидемическими вспышками дизентерии, гепатитов, псевдотуберкулеза, кишечного иерсиниоза, брюшного тифа. Но иногда возникают ситуации, имитирующие применение боевого или террористического бактериального аэрозоля. Так, в результате ряда нарушений порядка работы с культурой бруцелл в одном из институтов Москвы произошел выброс в атмосферу аэрозоля с высокой концентрацией бруцелл [169]. Факт аварии был скрыт. Возникла эпидемия (заболели 304 человека), поражение было внезапным, распространялось на густо населенный промышленный район. Эпидемиологическое расследование было очень сложным: обследовались рынки, шашлычные и т. д., при этом не было известно, что при аэрогенном заражении бруцеллезом, как выяснилось во время данной эпидемии, характерно удлинение инкубационного периода в среднем_до 45 ± 0,9_5_ дня, а у отдельных больных - до 80 - 90 дней, и только возникновение болезни у ряда сотрудников института, а затем у населения соседних домов позволило прийти к выводу об аэрогенном пути распространения. Анализ территориального распределения случаев заболевания в микрорайоне, охваченном эпидемией, показал, что пораженность в первую очередь зависела от расстояния от места выброса. В радиусе 250 м было зарегистрировано 68,7% случаев, от 250 до 500 м - 17,4%, от 500 до 1000 м - 10%. Среди заболевших 4 человека проживали или работали на расстоянии до 1,5 км от института. Распределение случаев заболевания по территории очага имело мозаичный характер и зависело от плотности застройки, потоков воздуха [169].

В постоянно пополняемой (начиная с 1900 г.) базе данных Монтерейского института международных исследований (США) зарегистрировано 415 инцидентов криминального или террористического характера, связанных с намерением приобрести или с использованием химических, биологических, радиологических или ядерных материалов. Согласно результатам анализа Монтерейской базы данных, преобладают инциденты поиска химических и биологических агентов преимущественно по политическим и идеологическим мотивам, особенно в последние годы. При этом за 40-летний период с 1960 по 1999 г. в мире было зарегистрировано всего 66 преступлений и 55 террористических актов, в которых использовались биологические агенты. Однако ни одна попытка их применения с целью массового поражения не ока-

залась успешной. Тем не менее, восемь преступлений привели к гибели среди гражданского населения 29 человек [313]. Известные события в США, связанные с заболеванием и пятью смертельными случаями в результате вскрытия американцами почтовых конвертов, содержащих споры возбудителя сибирской язвы, подтвердили опасность реально существующей угрозы биотерроризма. Хотя использованный террористами способ распространения сибиреязвенных спор не вызвал массового поражения людей, психологический эффект несомненно оказался огромным [333] . По некоторым оценкам экономический ущерб от биотеррористической атаки, который может быть нанесен с применением потенциальных агентов биологического оружия возбудителей бруцеллеза и сибирской язвы, может составить 477,7 миллиона и 26,2 биллиона долларов на 100000 человек, соответственно. Быстрое введение в действие профилактической программы является единственным наиболее важным средством уменьшения экономического ущерба [315]. Наиболее вероятными биологическими агентами, которые могут быть использованы в настоящее время в террористических целях, являются бактерии Bacillus anthracis (возбудитель сибирской язвы) и вирус оспы [47-49, 297]. Довольно высока вероятность применения других биологических агентов: бактерий, вирусов или биологических летальных токсинов [47, 48, 132, 154, 181, 246]. Возможно, также появление генно-инженер- ных штаммов непатогенных или условно-патогенных_микроорганизмов, несущих чужеродные детерминанты патогенности [106]. Приведенные литературные данные показывают, что мировое сообщество пока не готово к адекватному реагированию на случаи террористического применения инфекционных патогенов и обречено в связи с этим нести людские, а также огромные экономические и политические потери. Поэтому оценка последствий вероятного использования возбудителей инфекционных болезней в качестве бактериологического оружия является актуальной и практически значимой задачей.

Согласно критериально-рейтинговому подходу академика РАМН А. А. Воробьева оценки вероятности использования 30 видов бактерий, вирусов и токсинов как потенциальных агентов БО, указанные патогены были распределены на три группы [47, 49,156, 224]. Классификация, разработанная специалистами Национального института здравоохранения (NIH) США, также выделяет три категории биологических агентов [156, 224]. Указанные данные являются необходимыми для разработки сценариев проведения штабных и практических учений, имитирующих применение БО, а также разработки математических моделей по оценке последствий возможных биотерактов в интересах выработки адекватных ответных решений и принятия мер по ликвидации последствий терактов.

В связи с этим определенный практический интерес представляет опыт США по проведению подобных учений в 1999-2002 годах [342, 343]. При этом если первое учение касалось в

основном местного и регионального уровней, то второе учение носило национальный характер. Согласно первому учению был разработан сценарий аэрозольного применения группой террористов натуральной оспы в американском городе с населением 2,5 млн. человек во время визита в него вице-президента. При выступлении вице-президента перед студенческой аудиторией около 1000 человек местного университета был предположительно совершен биотеракт с применением вируса натуральной оспы, а затем был проведен всесторонний анализ распространения инфекции и предпринятых согласно сценарию действий властных, силовых, гражданских структур, а также учреждений здравоохранения города и штата [342].

Центр Джона Хопкинса по гражданским стратегиям биозащиты совместно с Центром Стратегических и Международных исследований (СЗГБ), Аналитическими Службами Института Национальной Безопасности (А^ЕЫ) и Национальным Институтом по предотвращению терроризма в Оклахоме провели 22-23 июня 2001 года штабные учения высшего уровня под названием "Черная Зима", которые имитировали скрытую атаку биологическим оружием на США на основе натуральной оспы. При этом 12 участников учений "Черная Зима" выполняли функции членов Совета Национальной Безопасности (N80), включая президента США. Учения наблюдали 50 экспертов, которые работают или работали ранее в областях, связанных с биологическим оружием._Ход учений кроме.этого.наблюдали и участвова- - ли в имитированных пресс-конференциях по ходу учений пять ведущих новостных журналистов США. Целью проведения учений "Черная Зима", являлась оценка масштабов и характера последствий биологического нападения и выработка стратегии реагирования высшими должностными лицами и экспертами Национальной безопасности в условиях развившегося в связи с нападением кризиса национальной безопасности США [343]. Сценарий "Черной Зимы" состоял из трех частей с временным интервалом между ними около двух недель. В соответствии со сценарием каждой части учений соответствовали заседания Совета Национальной Безопасности 9, 15 и 22 декабря 2002 г. При этом участники заседания оценивали принимаемые решения и их реализацию в зависимости от вводных задач, вносили в случае необходимости соответствующие коррективы в распоряжения и действия участвующих в учениях структур [343].

Оспа организаторами учений была выбрана в связи с ее исторически сложившейся зловещей славой опасного и тяжелого по своим последствиям инфекционного заболевания [243, 297], вызывающего смертельный исход на уровне 30% [298, 299]. Против оспы не существует эффективного медицинского лечения [299]. Всемирная Ассамблея Здравоохранения официально провозгласила в 1980 г. об искоренении оспы во всем мире [57, 300, 301]. С этого времени программы по вакцинации оспы и производство вакцин были свернуты во

всем мире [241, 243]. США остановили свою обязательную программу вакцинации в 1972 году. Поэтому все население США является высоко восприимчивым к случайному или умышленному заражению оспой. Существует мнение, что вирус оспы является организмом, наименее доступным для потенциальных биотеррористов. Со времени искоренения этого заболевания, официально существуют запасы вируса оспы только в двух лабораториях, относящихся к Всемирной Организации Здравоохранения, которые расположены в США и России [301]. Однако ряд экспертов считает, что наличие вируса оспы не ограничивается этими двумя официальными лабораториями и этот возбудитель может быть в распоряжении некоторых государств или субнациональных групп [258, 301].

Согласно сценарию "Черная Зима" в результате трех одновременных атак в трех отдельных магазинах в Оклахоме, Филадельфии и Джорджии распылением 30 г препарата натуральной оспы были заражены 3000 человек. Эти расчетные величины были получены исходя из данных Вильяма Патрика (1969 г.), ведущего ученого по программе БО США. Согласно его данным 1,0 г препарата оспы достаточно для заражения 100 человек при аэрозольном применении [259]. Исходя из того, что требуется лишь несколько вирионов, чтобы вызвать у человека заражение оспой [299] было рассчитано, что всего лишь 30 г оспы вызовет заражение 3000 человек в результате первоначальной атаки в этих-учениях [342, 343]. Дальнейшее развитие событий прогнозировали из учета скорости распространения оспы [343], которая определяется рядом факторов. В частности, задержкой диагностирования и распознавания инфекции и как следствие формирование цепочки последовательных заражений. О факте первичного заражения после нападения можно косвенно судить только с момента внезапного увеличения обращаемости в скорую помощь, поликлинику людей с признаками инфекционной заболеваемости [342]. Через контакты в этих учреждениях зараженные люди могут передавать заболевание оспой другим людям. Так, ко времени распознавания скрытой атаки, болезнь уже будет распространяться на следующее поколение случаев заболевания (зараженные второго порядка) [343]. Учитывая, что лишь некоторые из практикующих в настоящее время докторов когда-либо видели случаи заболевания оспой и, учитывая, что в настоящее время нет быстрых диагностических тестов на оспу, то диагностика первоначальных случаев заболевания оспой будет еще более затягиваться, что будет также способствовать дальнейшему распространению заболевания. Эти факторы являются решающими при оценке скорости переноса заболевания в этих учениях. Другим важным фактором в таких оценках является уровень национальной и глобальной восприимчивости к инфекции вирусом оспы [343]. Скорость распространения оспы в современных индустриальных обществах по данным Gani R., Leach S. [292] составляет 4-6 новых заражений от одного уже зараженного человека и может достигать 10-12 новых заражений на уже зараженное лицо при отсутствии сответствующих медицинских процедур по контролю над инфекцией.

С учетом вышеизложенных данных динамика распространения натуральной оспы в рамках учения "Черная Зима" представлена в табл. 4 [343].

Таблица 4

Динамика развития имитируемой в рамках учения "Черная Зима" эпидемии оспы

На заседании Совета Национальной Безопасности (NSC) от 9 декабря 2002 г. было высказано предположение, что первоначальное заражение людей произошло 1 декабря, исходя из принятого 9-17-дневного инкубационного периода для оспы [343]. На заседании NSC 15 декабря 2002 г. (6 дней эпидемии) было заявлено, что эпидемия стала международной с отдельными случаями в Канаде, Мексике и Великобритании. Канада и Мексика просят США об обеспечении их вакциной. Прослеживается связь выявленных заболеваний с 3-мя первоначальными вспышками в Оклахоме, Джорджии и Пенсильвании. На заседании NSC 22 декабря 2002 г. (13 дней эпидемии) объявлено, что в десяти других странах отмечены случаи заболевания оспой, полагают, что это вызвано международными поездками из США. По просьбе членов NSC был сделан прогноз дальнейшего развития событий по наихудшему их варианту: в условиях непринятия санитарно-противоэпидемических и медицинских мер контроля над инфекцией (см. табл. 4) [343]. Основными проблемами и трудностями, выявленными проведенными штабными национальными учениями были:

трудность быстрого определения места первоначального нападения;

невозможность немедленного прогнозирования возможного масштаба эпидемии на основе первых случаев заболеваний;

невозможность быстрого получения информации о количестве зараженных и госпитализированных людей и месте их госпитализации;

невозможность отследить ход вакцинации и количество провакцинированных;

отсутствие налаженной системы быстрого поступления медицинской и здравоохранительной информации при экстренных ситуациях;

отсутствие достаточного количества вакцины и лекарств для предотвращения распространения заболевания;

отсутствие способности быстрого реагирования на массовые катастрофы в системе здравоохранения США.

Кроме этого больничная сеть по всей стране была быстро переполнена людьми, которым требовалась медицинская помощь. При этом наибольшая потребность наблюдалась в городах и штатах, которые подверглись прямому нападению, но по истечении времени многие жертвы разъехались зачастую с симптоматическими проявлениями заболевания, причем некоторые из них довольно далеко от первоначального места нападения. Число людей, переполнявших больницы по всей стране включало людей с обычными заболеваниями, которые боялись, что заболели оспой. Трудности дифференциации больных от здоровых и нормирование скудных ресурсов в сочетании с нехваткой больничного штата, который сам опасался быть зараженным и не принести инфекцию в свои семьи, вызвали огромную нагрузку на систему здравоохранения. Атаки сибирской язвой через почтовую систему США - показали, что биотерроризм более не является предметом-военных-игр [106,-119, 224_г343].

Ряд отечественных исследователей также считает необходимым разрабатывать математические модели чрезвычайных социально-биологических, техногенных катастроф или событий, которые могут произойти в случае применения того или иного инфекционного агента в популяции, не имеющей коллективного иммунитета [77]. Так, например, еще в 1979 г. (до времени официального объявления ХХХШ Ассамблеей ВОЗ о ликвидации натуральной оспы в мире) Г. Н. Хлябич провел тщательный анализ имеющихся к тому времени литературных данных и показал, что в случае применения вируса оспы в качестве бактериологического оружия на территории Москвы в 1990 г. при условии отмены вакцинации населения в 1980 г., число заболевших может достигнуть 350000 человек, а смертельных случаев - 115000 человек. К настоящему времени, как мы все понимаем, ситуация еще более ухудшилась [169].

Таким образом, рассмотренные выше медико-биологические факторы, и, прежде всего, инфекционные заболевания (в том числе возникающие и вновь возникающие), появление новых возбудителей инфекций, рост объемов людских и грузовых трансграничных и межрегиональных потоков и скорости их перемещения, чрезвычайные биолого-социальные ситуации, возникшие в результате непредвиденных аварийных сбоев на современных биотехнологических производствах, а также преднамеренные биотеррористические атаки могут оказывать существенное негативное влияние на биологическую безопасность Российской Федерации. Поэтому согласно "Основам..." /Пр-2194/ проведение исследований по этим проблемам и разработка мер, направленных на исключение, нейтрализацию или минимизацию последствий негативного воздействия этих факторов является актуальным не только для биологической безопасности, но и, в целом, для национальной безопасности Российской Федерации.

1. 2. Общие принципы обеспечения биологической безопасности в микробиологических лабораториях.

Российская система биологической безопасности возникла и развивалась на основе международного и национального опыта и достижений эпидемиологии, гигиены, микробиологии и др. [150, 151, 218], а также бесцепного опыта не имеющей аналогов в мире противочумной системы России [76, 145, 188, 190, 216, 232, 372].

В основе биологической безопасности лежит, прежде всего, выполнение трех основных аспектов проблемы: организационные вопросы, инженерно-технические решения и медико-биологические мероприятия. При этом только комплексный подход при их разработке и реализации может обеспечить эффективное решение проблемы в целом - безопасное выполнение работ с микроорганизмами, включая патогенные для человека, животных и растений. В указанной триаде особое место и положение занимают организационные вопросы. Их _ решение предполагает создание развитой структуры систем учреждений, проводящих изучение микроорганизмов, включая патогенные и особо опасные для человека; лечебно-профилактических учреждений, оказывающих соответствующую медицинскую помощь; санитарно- эпидемических, осуществляющих санитарно-эпидемический надзор федерального уровня, регионального уровня (республика, область, край), районного, местного уровня (город, район, село, поселок и т. п.). Кроме этого в учреждениях, в которых проводятся собственно исследования возбудителей инфекционных заболеваний, включая ООИ, создаются специальные подразделения и комиссии по контролю выполнения требований безопасного проведения работ с указанными возбудителями. Указанные организационная структура и система, в целом, позволяют получать и вырабатывать основные представления об опасности проводимых работ, сведения о возбудителе и о его взаимодействии с макроорганизмом - хозяином, правилах и приемах безопасного проведения работ с различными микроорганизмами (животными), которые затем находят воплощение в нормативно-регламентирующей и инструктивно-методической документации, инженерно-технических и медико-биологических защитных решениях [69, 372].

Указанные организационная структура и система в Российской Федерации в своем развитии прошли путь от отдельных пастеровских станций и санитарно-пропускных пунктов

[25, 74, 216, 233, 236] до создания, в том числе, на их основе сети станций, научно-исследовательских учреждении [97, 190, 216, 232, 372] и иммунобиологических производств [25, 78, 82, 216], составивших в итоге единую санитарно-противоэпидемическую систему страны. Частью, которой являлась мощная противочумная система, охватывающая уже в 60 гг. всю страну [76, 188, 232]. Институт "Микроб" стал научно-методическим и головным центром этой системы [68, 145, 190].

Интенсивный процесс развития в XX веке микробиологии, эпидемиологии, экологии и близких к ним других медицинских наук способствовали практическому осознанию необходимости создания специальных инженерно-технических условий функционирования микробиологических лабораторий, а в дальнейшем и необходимости их размещения в специальных для этих целях проектируемых и строящихся зданиях. Достижения некоторых научных направлений химии, физики, строительных отраслей промышленности России сделали технически возможной ее практическую реализацию. Это привело к тому, что постепенно от практики приспособления уже существующих и построенных зданий за счет их реконструкции для проведения микробиологических исследований, перешли к строительству специализированных микробиологических лабораторий и научно-лабораторных корпусов [50, 51, 69].

-Актуальность проблемы безопасного обращения с возбудителями-инфекционных заболеваний при решении задач здравоохранения постоянно возрастает, поэтому уже в 1976 г. Всемирная организация здравоохранения сочла необходимым разработать специальную программу безопасности в микробиологии (Меры безопасности в микробиологии, 1979). Программа предусматривала, в частности, разработку инструкций по обращению с патогенными микроорганизмами, а также правил оснащения лабораторий специальным оборудованием, обеспечивающим безопасность работающего персонала и охрану окружающей среды. Была начата ее успешная реализация, в том числе, с участием советских (российских) ученых. В результате синтеза рекомендаций, предложенных многими рабочими группами экспертов, которые действовали в рамках указанной Программы, в 1985 г. было разработано "Руководство по биологической безопасности в лабораторных условиях." При этом было отмечено, что наряду с мерами биологической безопасности в микробиологических лабораториях необходимо применение также мер, обеспечивающих химическую, физическую и радиационную безопасность. По словам д-ра J. Е. М. Whitehead, высказанного им в предисловии к первому изданию руководства, "лицам, ответственным за составление пособий по биологической безопасности, следует помнить о "перегибах", которые могут быть следствием разработки либо чрезмерно строгих мер предосторожности, либо чрезмерного доверия к физическим средствам защиты. Они должны понимать, что суть биологической безопасности заключается в укреплении навыков грамотной микробиологической работы у специалистов и неспециалистов в области микробиологии" [186]. В СССР была также создана необходимая нормативно-законодательная база, регламентирующая основные аспекты организации и проведения безопасной работы с инфекционным материалом в микробиологических лабораториях [51,87, 88].

Однако к 1994-1995 г.г. в Российской Федерации наметилось существенное отставание в разработке выше указанной документации. В частности, практически отсутствовали необходимые инструктивно-методические документы для работы с вирусом натуральной оспы, в которых были бы четко изложены вопросы организации и безопасного проведения работ с этим вирусом в лабораториях. Вирусологи в это время могли использовать только федеральные инструкции по лабораторной диагностике натуральной оспы, по организации и проведению дезинфекционных мероприятий при натуральной оспе, по проведению обязательных прививок против натуральной оспы, по проведению мероприятий в случае заноса натуральной оспы, разработанные в 1972-1976 г.г. [83-86]. Необходимо отметить, что указанные документы к этому времени безнадежно устарели и также не содержали никаких указаний и рекомендаций по вопросам организации и безопасного проведения работ в лабораторных условиях. B-том числе по таким важным аспектам, как работа с.животными, по методам- . подготовки и контроля использования средств индивидуальной защиты персонала, по проведению дезинфекции и контролю ее эффективности, по контролю работоспособности инженерно-технических систем биобезопасности, по предупреждению аварий, аварийных ситуаций и ликвидации их последствий при работах с вирусами и т.п. Аналогичная ситуация наблюдалась также для работ с другими вирусами I-П группы патогенности (вирусами Эбола, Марбурга, клещевого энцефалита, ККГЛ и др.). Однако в этом случае можно было хотя бы частично использовать опыт лаборатории аренавирусов Бел НИИ ЭиМ [50, 51]. Действующие на тот период времени Санитарные правила (СП 1.2.011-94) содержали, к сожалению, только ограниченный набор общих принципов и требований, необходимых для организации и проведения работ с ПБАI-II групп патогенности [16].

При развертывании и дальнейшем проведении исследований, например, с ортопокс- вирусами, включая вирусы натуральной оспы, на основе известных литературных источников не было возможным произвести выбор наиболее безопасного и рутинного, в общем - то, для вирусологической практики способа заражения хорион-аллантоисной оболочки (ХАО) РКЭ. Были известны два способа заражения ХАО РКЭ [134, 204]. При первом способе при подготовке РКЭ и инфицировании используют ножницы, пинцеты, шприцы, стеклянные колпачки или крышечки от стеклянного бюкса [134, 204]. При втором способе: копья, специальные пилочки (для вскрытия ампул) или фрезы (диски) бормашины, бормашину, иглы, шприцы, резиновые баллончики, покровные стекла [134, 204]. Применение указанных средств в условиях "заразной" зоны могло быть травмоопасным для персонала, а также приводить к увеличению процента отбраковки РКЭ.

В России, к концу семидесятых - началу восьмидесятых годов, были уже определены роль и место барьеров защиты, а также установлена необходимость зонирования помещений микробиологических лабораторий. В серии исследований сотрудников Белорусского НИИ эпидемиологии и микробиологии (Бел НИИ Э и М) Вотякова В. И., Борткевича В. С., Пив- ченко А. Г. [50, 51], работами Дроздова С. Г., Гарина Н. С., Джиндояна Л. С., Тарасенко В. М. [69] были уточнены данные понятия, выработаны принципы создания лабораторий для работ с инфекционными материалами и обоснованы основные аспекты безопасности в микробиологических лабораториях.

В отечественных и зарубежных работах [50, 51, 69, 186] было показано, что наиболее надежными методами предотвращения загрязнения специфическими вредностями микробной природы рабочих помещений, присутствующего в них персонала и окружающей среды, является применение комплекса инженерно-технических решений, в частности, первичных и вторичных защитных барьеров. При этом под первичными защитными барьерами понимают^ материальные средства защиты персонала, непосредственно обращающегося с вредными или опасными материалами и находящегося в данном рабочем помещении. Первичные защитные барьеры осуществляют физическое удержание микроорганизмов, продуктов их жизнедеятельности и различных объектов труда, содержащих их или зараженных ими, в замкнутых ограниченных объемах соответствующего оборудования или специальных защитных устройств. Эта функция реализуется ими за счет герметизации этого оборудования и боксирования операций и процессов. Под вторичными защитными барьерами понимают технические устройства и конструктивные элементы зданий, отдельных рабочих помещений или их групп, служащих для адекватного их отделения от помещений другой градации и от внешней среды. Они обеспечивают очистку вентиляционного воздуха, обработку стоков из рабочих помещений, защиту работающих, обработку всех материальных потоков, а также проведение других защитных мероприятий [16, 50, 51, 69, 186].

Основными принципами создания микробиологических лабораторий, организации и проведения в них безопасной работы с возбудителями ООИ являются [16, 50, 51, 69, 247, 319, 320]:

1. Дифференциация микроорганизмов, с которыми проводят работы в микробиологических лабораториях, по степени патогенности (опасности) для персонала.

Принцип парности при работе в "грязной" зоне с возбудителями 1-2 групп патогенности.

Принцип организации движения воздушных и материальных потоков в микробиологической лаборатории "от менее грязного" в сторону "более грязного", исключение пересечения при этом "чистых" и "грязных" потоков.

Зонирование помещений. В основе принципа зонирования помещений лабораторий лежит необходимость функционального, организационного и технического объединения всех помещений с одинаковым реально существующим или потенциально возможным уровнем опасности в самостоятельные зоны, разделения этих зон между собой и отделения их от внешней среды соответствующими защитными барьерами.

Боксирование операций и процессов. Боксирование микробиологических операций и процессов, при которых образуются вредные для человека и окружающей среды факторы микробной природы. При этом сам предмет труда - микроорганизм, образующиеся в ограниченных объемах защитных устройств биологические вредности и непосредственная рабочая зона, где они находятся, отделены от работающего персонала и от рабочего помещения с помощью физических барьеров. Материальными средствами боксирования являются защитные боксы (биокабинеты), замкнутые защитные боксовые линии.

Герметизация.оборудования. Герметизация является_важнейшейсоставляющей функцией . первичных защитных барьеров [191]. При этом под герметизацией в системе биологической безопасности понимают комплекс инженерных приемов и решений, обеспечивающих способность оболочек, приборов, аппаратов, машин, систем, отдельных их элементов и соединений препятствовать выходу микробного содержимого в среду рабочих помещений в количествах, превышающих допустимые нормы, и сохранять эту способность в течение заданного цикла работы.

Ограждающие строительные конструкции. Строительные конструкции и элементы зданий микробиологических лабораторий, выполняющие функции вторичных защитных барьеров указанных лабораторий, выделяются в специализированную инженерно-техническую систему биобезопасности.

Средства и системы очистки вентиляционного и технологического воздуха. Специализированная инженерно-техническая система биобезопасности, очищающая от микроорганизмов перед выбросом в окружающую атмосферу воздух после вентилирования помещений "заразной" зоны лабораторий, а также технологический воздух (воздух, отходящий из всех видов лабораторного оборудования, в котором находятся или исследуются инфицированные материалы, предметы и лабораторные животные).

Средства и системы обработки жидких отходов. Специализированная инженерно-техническая система биобезопасности. Основной принцип обеззараживания жидких отходов заключается в том, что все потенциально инфицированные жидкие отходы должны сначала дезинфицироваться на месте их образования и лишь затем подаваться для окончательного обеззараживания в специальном оборудовании.

Шлюзование и обработка материальных потоков на границах зон. Принцип шлюзования и обработки материальных потоков на границах зон, направлен на предупреждение выноса из "грязных" зон микроорганизмов и их диссеминации в "чистых" помещениях и внешней среде. Кроме этого шлюзование и обработка материальных потоков (люди, твердые отходы, материалы и предметы) служат для обеспечения их безопасного движения между помещениями различной зональности, снижения специфического загрязнения при прохождении соответствующих барьеров и недопущения выноса инфекционного материала из помещений более высокой зональности в другие помещения. Эти функции выполняют в микробиологических лабораториях такие барьерные системы и устройства, как санитарные пропускники, воздушные шлюзы, передаточные устройства. При этом санитарные пропускники и воздушные шлюзы (тамбур-шлюзы) обеспечивают шлюзование персонала, а передаточные устройства (проходные автоклавы, пароформалиновые камеры, химические передаточные шлюзы, .. камеры проныривания и т.п.) - твердых отходов, различных материалов и предметов.

Как было показано средства и системы очистки вентиляционного и технологического воздуха в микробиологических лабораториях входят в состав одной из основных специализированных инженерно-технических систем биобезопасности. В этой системе в медицинских, биотехнологических, научно-исследовательских учреждениях, связанных с изучением патогенных микроорганизмов, включая ГНЦ ВБ "Вектор", для высокоэффективной очистки воздуха в вентиляционных и технологических системах применяют различные типы фильтров тонкой очистки воздуха [52, 54, 166, 284, 285]. Контроль задерживающей способности этих фильтров осуществляют с помощью различных методов и тест аэрозолей [52, 69]. При этом в разных государствах предпочтение отдают какому-то одному из них. В Англии стандартным является метод проверки фильтров по аэрозолю красителя метиленого синего [255], в Германии - с применением аэрозоля турбинного масла [285]. В США для оценки задерживающей способности фильтров тонкой очистки типа НЕРА (High Efficiency Particulate Air Filter), применяющихся в аналогичных учреждениях для тех же целей, используют аэрозоль диоктилфталата (ДОФ) в стационарных и мобильных установках [284, 368, 369]. В России в качестве стандартных используют методики с применением бактериальных тест аэрозолей, масляного тумана или других тестов [16, 60]. При этом в качестве основного применяется до настоящего времени метод с использованием бактериального тест аэрозоля, который позволял испытывать фильтры, как на специальном стационарном стенде, так и после его монтажа в систему и испытания по месту установки без демонтажа из системы [16]. Применение масляного тумана для оценки фильтров тонкой очистки воздуха ограничивалось, в том числе, и, в ГНЦ ВБ "Вектор", рамками испытаний фильтров на специальных стационарных стендах в связи с отсутствием подобных мобильных отечественных установок. В связи с ростом с конца 90-х годов международного сотрудничества между ведущими биологическими отечественными и зарубежными центрами, а также приобретением Российской Федерацией зарубежного защитного лабораторного оборудования (различных типов "ламинарных" шкафов, биокабинетов и т.п., оснащенных НЕРА-фильтрами) встал вопрос по проведению научных исследований и экспериментов в одинаковых или сопоставимых лабораторных условиях. В том числе и по степени очистки подаваемого (в) или удаляемого из рабочей зоны лаборатории воздуха, адекватности и корректности получаемых результатов аттестации различных фильтров тонкой очистки воздуха с помощью российских методов и тест аэрозолей показателям, получаемым с помощью международных методов и тест аэрозолей. Однако в известной нам литературе эти вопросы не были освещены.

Имеющиеся в доступной литературе данные об_устройстве,_инженерно-технических_ системах биобезопасности, о методах организации и проведения работ с патогенами, средствах индивидуальной защиты персонала в микробиологических лабораториях устарели [50, 51, 69, 140]. Материалы о современном состоянии указанных вопросов в новейших зарубежных лабораториях с высшим уровнем биологической безопасности, а также данные о тенденциях в области обеспечения биологической безопасности в этих лабораториях мало доступны, носят разрозненный характер и мало информативны. Однако они необходимы для организации и проведения работ с патогенами в российских лабораториях согласно современным требованиям и актуальны для реализации ряда задач "Основ..." /Пр-2194/. В частности, проведения комплекса инженерных мероприятий по снижению риска воздействия опасных биологических факторов на население, производственную и социальную инфраструктуру и экологическую систему при эксплуатации опасных объектов. Совершенствованию систем контроля, управления, в том числе автоматической противоаварийной защиты технологических процессов, обеспечению эффективного функционирования дежурно-дис- петчерской службы предприятий. Разработке для опасных объектов экономически приемлемых технологий, исключающих или в максимальной степени снижающих использование в технологическом цикле патогенных микроорганизмов или минимизирующих их негативное воздействие на население, производственную и социальную инфраструктуру и экологическую систему; по гармонизации нормативно-правовой базы Российской Федерации в области обеспечения биологической безопасности с нормами международного права, международными договорами и соглашениями, участницей которых является Российская Федерация, в области обеспечения биологической безопасности.

В Российской Федерации известны различные виды защитной одежды для работы с микроорганизмами I-IV групп патогенности (противочумный костюм, "Биотехнолог", "СКБ", "Кварц" и др.), изготовленные из натуральных, искусственных или смешанных тканей [16, 18, 36, 37, 69, 372]. Указанные СИЗ являются многоразового применения и после каждого использования в работе требуют проведения соответствующих циклов их обеззараживания и стирки [38, 69, 200]. В настоящее время на основе нетканых материалов типа "Melt - Blown", "Spanbond" и др. за рубежом и в нашей стране изготавливают защитную одежду медицинского назначения разового применения [4, 79, 382]. Однако в доступной литературе отсутствуют сведения, как о защитной эффективности нетканых материалов, так и самой защитной спецодежды медицинского назначения, изготовленной на их основе. Следует указать, что необходимость указанных работ определена задачами "Основ..." /Пр-2194/, предусматривающих развитие государственного управления на федеральном, региональном, территориальном, отраслевом_и местном уровнях (в„том числе_на уровне_объекта) в области создания и совершенствования системы разработки, производства, накопления и освежения запасов средств защиты от воздействия опасных биологических факторов в интересах обеспечения безопасности населения, производственного и обслуживающего персонала опасных объектов, личного состава аварийно-спасательных служб, специальных антитеррористических подразделений, а также подразделений, привлекаемых к ликвидации чрезвычайных ситуаций; разработку и внедрение систем индивидуальной комплексной и коллективной защиты от опасных биологических факторов, разработку и производство специальных медицинских средств защиты; организацию обеспечения населения средствами индивидуальной защиты.

К основным медико-биологическим мероприятиям обеспечения биобезопасности работ в микробиологических лабораториях относятся [16, 50, 51, 69, 247, 320, 370]: - профессиональный отбор лиц, поступающих на работу в микробиологические лаборатории. Проведение углубленного медицинского обследования кандидатов на трудоустройство с целью исключения противопоказаний к специфической профилактике и лечению (вакцинации, ревакцинации, введению антибиотиков, глобулинов и других иммунобиологических препаратов, к работе в средствах индивидуальной защите- спецодежде, средствах защите органов дыхания, изолирующих средствах защиты);

осуществление медицинского контроля персонала при работах с микроорганизмами 1-1У групп патогенности;

обеспечение средствами специфической диагностики, профилактики и лечения;

обеспечение средствами специфической индикации, идентификации и их осуществление при необходимости;

поддержание в рабочем состоянии и готовности к оказанию медицинской помощи медицинского персонала и лечебной базы лечебно-профилактических учреждений, а также инфекционных стационаров (при работах с микроорганизмами I - П групп патогенности);

разработка инструктивно-методической документации по организации и проведению безопасных работ с микроорганизмами 1-1У групп патогенности, оперативных планов по предотвращению аварий и устранению их последствий, комплексных планов по санитарной охране территории учреждений, в составе которых имеются микробиологические лаборатории, от завоза, возникновения и распространения карантинных инфекций и при массовых эпидемических осложнениях при авариях в лаборатории.

Безопасные условия проведения работ с высоко патогенными вирусами в лабораториях безусловно обеспечиваются не только использованием инженерно-технических средств и наличием хорошо подготовленного, обученного персонала к выполнению_обычных работ и_ к ликвидации последствий аварий, но и осуществлением ряда контрольных мероприятий. В частности, контроль соблюдения персоналом требований биологической безопасности, контроль за эффективностью работы инженерных систем защиты; контроль полноты инактивации передаваемых из "заразной" части лаборатории материалов; выявление потенциально опасных лабораторных операций; контроль специфической контаминации поверхностей в лабораторных помещениях, воздушных выбросов, стоков из лабораторий при работе с микроорганизмами 1-П групп патогенности и объектов внешней среды. При этом вопросы разработки методов экстренной диагностики и контроля специфической загрязненности нуждаются в специальной разработке для каждого конкретного вирусного возбудителя. В связи с относительной сложностью и длительностью индикации и идентификации вирусных патогенов в ряде случаев целесообразно оценивать эффективность текущих и заключительных дезинфекционных мероприятий по санитарно-показательной микрофлоре или специально подобранным тест бактериям, обладающим заведомо большей устойчивостью к инактиви- рующему воздействию, чем возбудитель, против которого направлены мероприятия. Таким образом, для успешного и безопасного проведения работ с возбудителями 1-1У групп патогенности в микробиологических лабораториях большое значение имеют успешное решение организационных вопросов, постоянное совершенствование медико-биологических и инженерно-технических мероприятий.

1.3. Современное состояние и тенденции совершенствования биологической безопасности при работах с микроорганизмами I-TV групп патогенности

1.3.1. Сравнительный анализ основных руководств по биобезопасности России, США и ВОЗ

Проведение научно-исследовательских работ с возбудителями особо опасных инфекций в интересах профилактической медицины требует обеспечения соответствующих безопасных условий. Учитывая постоянно возрастающие объемы международного научного сотрудничества в рамках национальных и совместных международных программ борьбы с инфекционными заболеваниями и противодействия возможным актам биотерроризма, требования по обеспечению необходимых условий биологической безопасности при работах с ними, хранении, транспортировки приобретают все возрастающее значение. В связи с этим особую значимость и актуальность приобретают вопросы гармонизации и унификации национальных руководств по биобезопасности, регламентирующих организацию и проведение работ с

—микроорганизмами I-IVLrpynn патогенности в разных.странах.

В связи с этим нами было проведено сравнительное изучение российских нормативно - регламентирующих документов и некоторых международных руководств по биобезопасности [279, 280, 286]. В частности, Российских Санитарных Правил и ряда других нормативных документов:

СП 1.2.1318-03. Порядок выдачи санитарно-эпидемиологического заключения о возможности проведения работ с возбудителями инфекционных заболеваний человека I-IV групп патогенности (опасности), генно-инженерно-модифицированными микроорганизмами, ядами биологического происхождения и гельминтами.

СП 1.3.1285-03. Безопасность работы с микроорганизмами I - II групп патогенности (опасности).

СП 1.2.731-99. Безопасность работы с микроорганизмами III - IV групп патогенности и гельминтами.

СП 1.2.036-95. Порядок учета, хранения, передачи и транспортирования микроорганизмов I - IV групп патогенности.

Руководств по биобезопасности США и ВОЗ: 1. Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories, 4th Edition, CDC - NTH, USA, 1999.

2. Руководство по биологической безопасности в лабораторных условиях. ВОЗ, Женева, 1985.

Laboratory Biosafety Manual, 2nd Edition, World Health Organization, Geneva, 1993.

Laboratory Biosafety Manual, 3rd Edition, World Health Organization, Geneva, 2004.

Проведенный анализ этих документов позволил выявить некоторые тенденции их совершенствования (табл.1), а также определить основные различия между национальными российскими и международными руководствами (табл. 2). Самые очевидные различия между ними проистекают из их технического исполнения, т.к. вопросы биобезопасности изложены в четырех отдельных Российских Санитарных Правилах (СП), регламентирующих соответствующие аспекты биобезопасности, в то время как в США и ВОЗ они представлены едиными Руководствами.

Указанные СП и Руководства имеют существенные отличия по своему статусу. Санитарные Правила - "нормативные правовые акты...Соблюдение санитарных правил является обязательным для граждан, индивидуальных предпринимателей и юридических лиц. За нарушение санитарного законодательства устанавливается дисциплинарная, административная и уголовная ответственность" (статьи 1, 39, 55 ФЗ РФ "О санитарно-эпидемиологическом бла- — гополучии населения" № 52-ФЗ от 30.03.99 г.).-Руководство США содержите руководящие _ указания и правила, направления возможного их совершенствования, является необходимым справочником при сооружении новых лабораторных мощностей и реконструкции уже имеющихся помещений, все приведенные рекомендации носят консультативный характер. Руководство ВОЗ носит практический характер, содержит достоверную информацию и рекомендации, является компактным и удобным практическим справочником.

Следующая группа различий касается содержания указанных документов. В российских СП отсутствуют по сравнению с Руководством США в самостоятельном виде разделы (или приложения) оценки рисков; краткие описания инфекционных агентов; описания биокабинетов. Нет отдельного перечня особо опасных патогенов животных; справочного материала, с указанием адресов получения дополнительной информации; материалов по иммунопрофилактике; физической безопасности в микробиологических и медико-биологических лабораториях; комплексной программы борьбы с вредителями; описания работы с клетками и тканями человека и приматов. По сравнению с руководством ВОЗ в российских СП отсутствуют разделы (или приложения): описание лабораторного оборудования; химической, противопожарной и электрической безопасности; обучению и программы обучения персонала; перечню контрольных вопросов по безопасности; в отдельном виде материалы по иммунизации персонала; безопасности в микробиологии; учебной информации и др.

В Руководстве США отсутствуют по сравнению с Российскими СП в самостоятельном виде разделы (приложения) о порядке отлова, транспортировки и содержания диких позвоночных животных при проведении экспериментальных работ; о работе в госпиталях, изоляторах и обсерваторах; медицинскому наблюдению за населением, дезинфекции и па- тологоанатомической работе в очагах особо опасных инфекций; о порядке выезда сотрудников учреждений работающих с биологическим материалом. Нет положения о комиссии по контролю за соблюдением требований биологической безопасности в учреждении (предприятии); средствах и методах дезинфекции, используемых при работе с патогенными микроорганизмами; режимах обеззараживания различных объектов, зараженных патогенными микроорганизмами; химических тестах для контроля температурных параметров режима работы паровых стерилизаторов; бактериологическом методе контроля эффективности парового стерилизатора; порядке замены фильтров тонкой очистки вытяжной системы вентиляции и определения их защитной эффективности; требованиях к обеззараживанию лабораторной посуды с инфицированными питательными средами в передвижных дезинфекционных камерах; требованиях к исследованию сточных вод на патогенную микрофлору. В СП отсутствуют по сравнению с руководством ВОЗ в самостоятельном виде разделы (приложения) по химической, противопожарной и-электрической безопасности; обучению_и программе обучения персонала; перечню контрольных вопросов по безопасности; безопасности в микробиологии; учебной информации.

В руководстве ВОЗ отсутствуют по сравнению с российскими СП в самостоятельном виде разделы (приложения) о порядке отлова, транспортировки и содержания диких позвоночных животных при проведении экспериментальных работ; о работе в госпиталях, изоляторах и обсерваторах; о медицинском наблюдении за населением, дезинфекции и патолого- анатомической работе в очагах особо опасных инфекций. По сравнению с руководством США в СП отсутствуют разделы (приложения) оценки рисков; краткие описания инфекционных агентов; перечня особо опасных патогенов животных; комплексной программы борьбы с вредителями; описания работы с клетками и тканями человека и приматов; принципов работы с токсинами биологического происхождения.

Из представленных выше данных видно, что имеются существенные различия по содержанию между сравниваемыми Российскими СП и Руководствами США и ВОЗ. При этом прослеживается четкая тенденция к сближению практически по всем аспектам биобезопасности между Руководствами США и ВОЗ (табл. 1). Однако выявленные различия, в целом, не оказывают отрицательного влияния на восприятие этих документов и не снижают их практическую ценность. Тем не менее, мы считаем, что было бы целесообразно дополнить

Таблица 1

Динамика совершенствования национальных и зарубежных руководств по биобезопасности по ряду основных параметров

)

[

/

Таблица 2

Основные различия, выявленные между международными и национальными руководствами по биобезопасности

российские СП отсутствующими в настоящее время в них некоторыми разделами и материалами. Это приблизило бы их содержание к руководствам США и ВОЗ и повысило бы практическую ценность. В российских СП в отличие от руководств США и ВОЗ подробно изложена система получения заинтересованными учреждениями санитарно-эпидемиологических заключений от органов Госсанэпиднадзора РФ на право работы с микроорганизмами 1-1У групп патоген-ности (опасности), генно-инженерно-модифицированными микроорганизмами, ядами биоло-гического происхождения и гельминтами, а также соответствующие требования и комплект документации, необходимые для получения заключения. Указанные санитарно- эпидемиоло-гические заключения установленной формы выдаются сроком на пять лет, а на право работы с аэрозолями микроорганизмов 1-1У групп патогенности на два года.

Представленные в табл. 1-2 данные показывают, что дифференциация и нумерация групп микроорганизмов в принятой в России классификации, отличаются от классификаций ВОЗ и США обратным порядком. Существуют также различия по составам групп, включению микроорганизмов одних видов в различные группы [279, 280, 286]. Например, возбудители чумы, туберкулеза, Крымской Конго-геморрагической лихорадки, Омской геморраги

ческой лихорадки, клещевого весенне-летнего энцефалита и др. (рис. 1).

Рис. 1. Распределение некоторых микроорганизмов в американской и российской классификациях (значком * отмечены различия; курсивом даны латинские названия возбудителей).

Подобное положение обусловлено национальными особенностями в подходах к оценке степени их опасности, наличию средств лечения и профилактики, географическим распространением этих возбудителей, однако в значительной степени осложняет взаимопонимание при совместных работах международных групп ученых. В связи с этим нами были подготовлены для Госсанэпиднадзора РФ рекомендации для новой редакции СП по приведению российской классификации патогенов в соответствие с международной. Одновременно с этим были сделаны предложения по переводу возбудителя туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью из 3-ей в более высокую по степени опасности 2-ую группу. Кроме этого по включению в классификацию микроорганизмов возбудителя оспы обезьян, который вообще до 2003 года не был учтен в имевшейся классификации.

В основе руководств США, ВОЗ по организации и проведению работ в лабораториях, их устройстве лежит принцип ограничения (изоляции, сдерживания). Термин "containment", т.е. ограничение распространения или предотвращение утечки, используется при описании безопасных методов работы с инфекционными материалами в лабораторной среде, где с ними производят необходимые манипуляции или поддерживают в культуре. Целью ограничения распространения является сокращение или полное исключение воздействия потенциально опасных возбудителей на персонал лабораторий, третьих лиц и внешнюю среду [240, 279, 280, 286]. На этом принципе основана дифференциация уровней биобезопасности (четыре уровня). Группы риска микроорганизмов взаимосвязаны с уровнями биобезопасности лабораторий, приемами специальной лабораторной практики и защитным оборудованием. При этом сохранен единый способ изложения требований к конкретному уровню безопасности лабораторий: от простого к сложному, от менее опасного к опасному. Представлен общий перечень стандартных лабораторных процедур, а также дополнительные условия для каждого уровня безопасности. Характеристика уровней проводится по плану, включающему требования к проектированию помещений, лабораторному и защитному оборудованию, медицинскому контролю и наблюдению за здоровьем персонала, обучению персонала, деконта- минации и удалению отходов, обеспечению химической, противопожарной, электрической и радиационной безопасности. Способ изложения подчеркивает, что более высокий уровень безопасности базируется на требованиях предшествующего уровня с введением специфических дополнений. Существенным моментом является механизм определения уровня безопасности лаборатории, требуемый для проведения конкретных работ с микроорганизмами. Подобным образом в ряде случаев (для проведения отработанных и постоянно повторяющихся операций) рекомендованный уровень безопасности может быть адаптирован в сторону усиления использованием специальной лабораторной техники и защитного оборудования, рекомендуемых для более высокого уровня, при сохранении физической защиты предыдущего уровня.

В российских СП в основу обеспечения эффективной организации индивидуальной защиты персонала, организации, устройства и дифференциации лабораторных помещений заложен принцип "зонирования". Согласно принципу зонирования лабораторные и технологические помещения микробиологических лабораторий в зависимости от характера и степени опасности проводимых в них работ разделяют на разные зоны. В основе принципа зонирования помещений лабораторий лежит необходимость функционального, организационного и технического объединения всех помещений с одинаковым реально существующим или потенциально возможным уровнем опасности для персонала и окружения в самостоятельные зоны, разделения этих зон между собой и отделения их от внешней среды соответствующими защитными барьерами. Зонирование помещений реализовывалось в ходе проектирования и строительства соответствующей лаборатории [16, 45, 46, 65, 83, 286].

Так, согласно "Инструкции о противоэпидемическом режиме работы с материалом, зараженным или подозрительным на зараженность возбудителями инфекционных заболеваний 1-П групп " (табл. 1) [83], стационарные лаборатории должны были располагаться в отдельном здании или в изолированном помещении учреждения, в составе которого они были организованы. В составе стационарных бактериологических лабораторий согласно этой инструкции выделяли незаразную часть и заразное отделение. К незаразной части относили: помещение для верхней одежды, санпропускники для переодевания в спецодежду и для принятия гигиенического душа, стерилизационные и автоклавные, комнату для розлива питательных сред и другие. В составе заразного отделения находились: бактериологические боксы с предбоксниками, серологические, термостатные, зоопаразитологические, автоклавные для обеззараживания, вивария с предбоксником для снятия и обеззараживания защитных костюмов и других. Расположение помещений лабораторий должно было обеспечивать поточность продвижения поступившего на исследование материала.

Работа с вирусами I группы должна была проводиться только в специально предназначенных для этих работ стационарных лабораториях максимальной безопасности. Основным условием ее функционирования являлось наличие комплекса сообщающихся между собой герметичных боксов-укрытий, с отрицательным давлением, полностью исключающих непосредственный контакт сотрудников с заразным материалом. Система боксов-укрытий снабжалась высокоэффективными защитными фильтрами для обеззараживания выходяще
го воздуха. Все исследования материалов, зараженных или подозрительных на зараженность вирусами I группы с момента поступления до их уничтожения, должны были проводиться только в системе боксов-укрытий, находящихся в заразном отделении. В нем предусматривалось наличие рабочих комнат или зала для установки боксов-укрытий, термостатов, холодильников и другого необходимого оборудования. Обязательным условием при оборудовании заразного отделения являлась установка проходного (двухдверного) автоклава с автоматической блокировкой дверей. Заразное отделение сообщалось с чистой (незаразной) частью лаборатории через санпропуксник. Работа с вирусами II группы могла проводиться как в системе сообщающихся боксов-укрытий, так и без них в заразном отделении, включающем в себя санпропускник, боксированные помещения, виварий, предбоксники, центрифужную, автоклавную и другие рабочие помещения. Окна всех помещений заразной части стационарной лаборатории должны были быть загерметизированы. При выходе из заразного отделения все сотрудники должны были принять душ [83].

Исследователи из Бел НИИ ЭиМ (табл. 1) обосновали две последовательно организованные системы сдерживания инфекционного начала (одна — в ограниченных пространствах защитных боксов технологической линии, другая — в ограниченном пространстве специально оборудованного помещения (СОП), в .котором стоят боксы, _ с_помощыо элементов сдерживания, встроенных в строительные конструкции этого помещения). Их назвали первым и вторым барьером защиты окружающей среды, соответственно. Важным вопросом в проблеме максимальной защиты окружающей среды, по мнению этих исследователей, является дифференцированное отношение к различным помещениям лаборатории - разделение всех помещений лаборатории на функциональные зоны. Помещения, ограниченные вторым барьером и в пространстве которых установлены защитные технологические боксы, замкнутые защитные технологические линии (ЗЗТЛ) или их комплексы, были ими отнесены к третьей зоне. В случае отказа первого барьера защиты она может, хотя и с малой вероятностью, заражена инфекционным материалом. Поэтому к данной зоне должно быть привлечено особое внимание. Следующей зоной помещений лаборатории является зона II. Помещения этой зоны не только примыкают к третьей, но и связаны с ней посредством трех типов защитных узлов, работающих на принципе сдерживания (узлы подачи материалов в ЗТЛ, выноса обезвреженных отходов из ЗТЛ; вход в третью и выход персонала из зоны Ш после окончания работы с инфекционным материалом). Зона II относится к безопасной, ее безопасность значительно выше зоны П1, так как возможность попадания в эту зону инфекционного материала нейтрализуется вторым барьером сдерживания. Все помещения, располагающиеся за помещениями зоны П, были отнесены к помещениям зоны I. Данная зона является не только безопасной, но и составляет так называемые "чистые" помещения лаборатории, в которых проводится вся работа, не связанная с инфекционным материалом. Помещения зоны I могут примыкать к помещениям зоны И и даже быть связаной с ней через плотно закрывающуюся дверь для прохода персонала из зоны П. Часть помещений зоны I может примыкать к зоне III лишь со стороны непроницаемых стен и ни в коем случае не может иметь прямой функциональной связи с зоной III. Эта часть зоны I называлась ими буферной. Допускается размещение части помещений зоны I на расстоянии от основных помещений лабораторий (например, производство культур клеток, животных и др.). Указанное деление помещений лабораторий натри зоны позволяло четко различать потенциальную опасность в различных зонах при возможном развитии аварийной диссеминации инфекционного материала, разграничивать движение материалов и людей при проведении исследований (рис. 2) [45, 46].


Г(Д)

1(д)

Рис. 2. Схема расположения зон в лаборатории максимальной защиты с учетом двух барьеров защиты окружающей среды

А, Б, В - варианты взаимного расположения зон I, II и III; 1 - 3TJI (первый барьер защиты); 2 - второй барьер защиты в виде специально оборудованного помещения с непроницаемыми стенками; 3 - специально устроенное окно второго барьера; 4 -

шлюз для захода персонала в зону III; 5 — шлюз для передачи материалов в 3TJI; 6 - плотно закрывающаяся дверь; 7 - обычная дверь; 8 — стены помещения обычного типа; 9 — обычные окна; 1(бз) — буферные части помещения I зоны, прилегающие ко второй зоне через плотно закрывающуюся дверь и к третьей зоне через стену, не имеющую шлюзов; 1(0) - части помещения I зоны, находящиеся в том же здании, что и помещения зоны Ш; 1(д) — части помещения I зоны в других, отдельно расположенных зданиях.

Как видно, из представленных трех вариантов, два из них построены по принципу "здание в здании ", наиболее сложным из этих трех вариантов являлся вариант А. Здесь представлена зона 1П, в которой установлена 3TJI. Через шлюзы к ней примыкает зона П. Вокруг этих зон расположены буферные части зоны I. Одна, из которых примыкает ко второй зоне через дверь для персонала, а другая граничит через герметичные стены с третьей зоной. Все остальные помещения первой зоны расположены в других зданиях.

В варианте Б герметичные стены СОП, являющиеся одним из элементов второго барьера, могут граничить непосредственно с окружающей средой при наличии постоянного потока воздуха, направленного из окружающей среды в воздушную среду лаборатории и наличии отрицательного давления по сравнению с окружающей средой, а также при условии отсутствия шлюзов для персонала и материалов. При всех трех вариантах герметичные стены второго барьера могли иметь окна герметичного исполнения. В случае наличия в герметичной стене шлюзов для передачи материалов или прохода персонала соприкосновение третьей зоны с внешней средой осуществляется опосредовано через вторую и первую зоны, при их отсутствии через буферную часть первой зоны или непосредственно через воздухонепроницаемую стену. Необходимо отметить, что вариант Б может быть реализован в зданиях обычного типа. Для этого необходимо дополнительно выполнить герметизацию стен и окон второго барьера, обеспечить направленность воздушных потоков и автоматическое поддержание внутри зон отрицательного давления. В варианте В, в отличие от двух других, буферная часть первой зоны используется в качестве коридоров, а зона I (0) служит для работы персонала лаборатории с неинфекционными материалами и обеспечения лаборатории всем необходимым [45, 46].

Близкой к рассмотренной являлась классификация зон комплексных диагностических или исследовательских лабораторий, разработанная другой группой известных исследователей [65]. По их мнению, в ходе проектирования, исходя из функционального предназначения лаборатории и схемы исследовательского процесса, выявляют группу помещений, которые должны быть изолированы от других помещений и окружающей среды, если в них запланировано проведение работ с нативным инфекционным материалом. Вследствие этого указанные помещения должны рассматриваться как потенциально "грязные" или фактически быть таковыми. При их проектировании, исходя из специфики соответствующих исследований, должна учитываться необходимость и вероятность работы с инфекционными материалами в открытом виде непосредственно на лабораторных столах или в негерметичной аппаратуре и приборах. Последние могут иметь к тому же такие габариты, что их невозможно поместить в защитные боксы. Эти помещения составляют ядро лабораторий и формируют III зону. Третья зона могла быть представлена единым лабораторным помещением или скомпонована из нескольких профилированных блоков или модулей, работа в которых соответствовала Ш зоне, но в частностях несколько различалась. На следующем этапе проектирования составляется перечень помещений, для которых типична работа с инфекционными материалами в герметичной аппаратуре, приборах и в защитных боксах. Помещения данной группы квалифицируются как "условно-грязные" и относятся к помещениям II зоны. Наконец, отдельную группу рабочих помещений в комплексных микробиологических лабораториях составляют помещения буферного предназначения, в которых выполняют подготовительные и обеспечивающие работы помещений III и II зон. В этих помещениях проводят работы только с неинфекционным материалом, лабораторной посудой, химическими реактивами. Указанные помещения считаются "чистыми" и относятся к помещениям I зоны. Кроме этих помещений выделяется еще группа помещений нулевой (0) зоны (вестибюли, гардеробные уличной одежды, рабочие и административные кабинеты, буфеты, склады, помещения технического обслуживания и другие). Дифференциация рабочих помещений комплексных лабораторий по различным зонам требовала четкого обозначения границ между зонами и создания на этих границах, за исключением входа в нулевую зону и выхода из нее, санитарных пропускников для людей, а также установки соответствующих передаточных устройств для материалов и приборов. Кроме этого при проектировании необходимо было учитывать расположение помещений более высокой зональности внутри помещений более низкой зональности, по принципу "ящик в ящике", не допуская примыкания помещений Ш зоны к наружным огражде- нииям зданий и расположения их на последних верхних этажах, в подвалах и над помещениями 0 и I зон [65].

В дальнейшем помещения микробиологических лабораторий и, в ряде случаев, территорию учреждений, по степени опасности для персонала согласно Санитарным правилам СП 1.2.011 - 94 "Безопасность работы с микроорганизмами I - II групп патогенности" (табл. 1) разделили на три зоны:

I. "Заразная" зона - помещения, в которых проводят работу с биологическим материалом I - II групп патогенности, персонал одет в соответствующий тип защитной одежды.

"Условно-заразная" зона — помещения лабораторий (в ряде случаев территории учреждения), где не проводят работу с биологическим материалом, персонал одет в рабочую одежду (пижама, тапочки, носки). В пределах этой зоны осуществляют только транспортировку биологического материала между блоками "заразной " зоны.

"Чистая" зона - помещения, где не проводят работу с биологическим материалом, персонал одет в личную одежду [15].

Далее согласно Санитарным правилам СП 1.3.1285-03 "Безопасность работы с микроорганизмами I - II групп патогенности (опасности)" (табл. 1) произошла дифференциация помещений микробиологических лабораторий на две зоны "заразную" и "чистую" зоны [16].

Таким образом, в Российских нормативных документах за достаточно малый промежуток времени (табл. 1) произошла эволюция от системы трех уровневого зонирования лабораторных помещений (I - III зоны) или от "чистой" через "условно-заразную" к "заразной" зоне по степени опасности проводимых в них работ к двух уровневой ("заразная" и "чистая" зоны). При этом распределение зон в СП по сравнению с зарубежными классификациями также оказались обратными. С нашей точки зрения система трех уровневого зонирования лабораторных помещений (I - III зоны) была более адекватной динамике повышения уровня опасности для персонала от первой-зоны к третьей и логике движения от_простого к более сложному. Кроме этого по назначению лаборатории, работающие с ПБА III-IV групп патогенности, подразделяют па диагностические, производственные и лаборатории научно-исследовательских учреждений, проводящих экспериментальные исследования. Лаборатории, работающие с ПБА I-II групп патогенности, подразделяют на стационарные (для диагностических и (или) экспериментальных работ), стационарные максимально изолированные лаборатории и временные лаборатории эпидотрядов, экспедиций, предназначенные для диагностических исследований. Для каждой зоны регламентированы соответствующие рабочая или защитная одежда, средства индивидуальной защиты, адекватное проектирование, отделка, оснащение помещений, обработка воздушных вентиляционных и технологических выбросов, твердых и жидких отходов. "Зонирование" позволяет наиболее целесообразно проводить обеззараживание помещений, целевую санитарную обработку персонала, использованной защитной одежды и средств индивидуальной защиты, материалов и предметов, передаваемых между зонами. Полностью описаны требования для стационарной лаборатории по зонам - "чистой" и "заразной". Описание условий функционирования других типов лабораторий приводят путем дополнения или исключения конкретных требований для стационарных лабораторий. Описание требований к помещению и оборудованию приведено без деления на подразделы, что затрудняет восприятие материала.

В результате двухуровневой дифференциации зон, а также делении лабораторий по их функциональному назначению, на наш взгляд, оказались не учтены должным образом степень опасности или уровень риска работ с микроорганизмами 1-ГУ группы патогенности. Очевидно, что, лаборатория по диагностике образцов, содержащих возбудители первой группы, должна кардинальным образом по уровню биобезопасности отличаться от диагностической лаборатории для инфекций Ш-1У группы патогенности. В связи с изложенными фактами нами были подготовлены и направлены рекомендации в Госсанэпиднадзор РФ для включения в новую редакцию СП по изменению российской классификации уровней биобезопасности по степени опасности от 1-ой к 3-ей (от не опасной степени к высоко опасной).

Выделение в руководствах США и ВОЗ уровня биобезопасности 1 (базовая лаборатория 1; В8Ь-1 - учебные лаборатории), являющегося аналогом уровня биобезопасности 2 (базовая лаборатория 2; ВБЬ-2) является, с нашей точки зрения, искусственным. Наличие этого уровня, на наш взгляд, размывает грань не только между ними, но и осложняет процесс формирования у обучающихся на чувственном и сознательном уровнях жесткого стереотипа качественного перехода от низких уровней биобезопасности к более высоким. Одновременно с этим у обучающегося должно возникать чувство объективного и многократного возрастания опасности (риска) и ответственности, как за себя, так и лично его за персонал лаборатории и окружение при переходе к работам более высокого уровня опасности. Уровень "чистой" зоны новой редакции СП или В8Ь-1 аналогичного смыслового наполнения будут более адекватными для решения выше указанных задач.

В российских СП выделение в особую группу работ и связанной с этим специальной дифференциации по уровням биобезопасности работ с животными не проводится. Так как в делении работ с животными по степени опасности первичным и определяющим фактором является степень опасности исследуемых микроорганизмов. Работы с животными, инфицированными микроорганизмами 1-1У групп согласно российских СП проводятся только в условиях "заразной зоны", исходя из степени опасности исследуемых микроорганизмов. При этом требования и рекомендации биобезопасности при организации работы с животными в условиях этой зоны во многом аналогичны таковым АВ8Ь-2 - АВБЬ-4. В российских СП в отличие от руководств США и ВОЗ дополнительно изложены требования к организации и проведению работ с животными, эктопаразитами в полевых условиях, порядку их отлова, транспортировки и анализа.

В табл. 3 представлены данные сравнительного анализа устройства лабораторий различных уровней биобезопасности по основным параметрам согласно руководствам СБС- ЖН, ВОЗ и российских СП. Более подробно вопросы сравнительного анализа устройства, инженерно-технического оснащения и организации работы в микробиологических лабораториях с высшим уровнем биозащиты Швеции, США, Франции, России будут рассмотрены нами ниже. При этом следует указать, что информация по вопросам проектирования, создания, организации и проведения работы в максимально изолированной лаборатории 4-го уровня биологической безопасности, предназначенной для работы с микроорганизмами группы риска 4, изложена в руководствах ВОЗ и США в крайне ограниченном объеме и только в целях ознакомления пользователей руководствами с этим вопросом.

Условия допуска к работе с биологическим материалом и контроль допуска персонала в руководствах США и ВОЗ изложены менее детально, чем в российских СП. Согласно руководствам США и ВОЗ к работам с биологическим материалом допускается научный, инженерно-технический и вспомогательный персонал, прошедший соответствующее обучение; медицинский контроль при поступлении на работу, переводе на другую работу и наблюдение за здоровьем персонала в процессе работы руководителя лаборатории. Должны быть определены группы риска персонала и все случаи, когда вакцинация является обязательной или когда вакцинация рекомендована, а также виды и сроки клинического обследования персонала, забора проб и их анализа. Допуск любого персонала в лабораторию проводится в соответствии с решением руководителя лаборатории. Он отвечает-за.организацию и проведение работ в лаборатории, а также за то, чтобы весь персонал лаборатории, включая вспомогательный, получал соответствующий инструктаж касательно потенциальных факторов риска, связанных с проводимыми работами, необходимых мерах предосторожности и процедурах контроля возможного инфицирования; ежегодно при необходимости перерабатывает и дополняет инструкции и проводит дополнительные инструктажи и обучение персонала. Персонал, работающий с микроорганизмами III - IV групп согласно руководству ВОЗ должен постоянно иметь при себе карточку экстренной консультации, удостоверяющей его работу с ними. На лицевой стороне карточки должны быть указаны руководитель лаборатории, консультирующий врач или ответственный за технику безопасности.

Согласно российским СП к работе с микроорганизмами I - II групп допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие высшее или среднее медицинское, биологическое, ветеринарное или иное образование, окончившие соответствующие курсы специализации с освоением методов безопасной работы с микроорганизмами I - II групп, не имеющие противопоказаний к лечению специфическими препаратами и к работе в СИЗ. Для работы с микроорганизмами III - IV групп допускаются специалисты с высшим и средним специальным образованием, прошедшие соответствующую подготовку. Допуск персонала к работе с ПБА I- IV групп, инженерно-технического персонала к обслуживанию оборудования лабораторий (отделов, отделений) осуществляет руководитель организации один раз в два года, а допуск персонала к работе с биологическими аэрозолями - ежегодно после проверки знаний по биологической безопасности.

Инженерно-технический персонал, дезинфекторы и санитарки структурного подразделения, осуществляющего деятельность с ПБА I - II групп, проходят специальную подготовку по биологической безопасности по месту работы в соответствии с должностными обязанностями. Разрешение на посещение лаборатории инженерно-техническому персоналу, не работающему постоянно в учреждении, выдает руководитель организации. Посещение осуществляется после прекращения работы и проведения текущей дезинфекции в сопровождении отрудника структурного подразделения и регистрируется в журнале. Специалистов (врачей медицинского и ветеринарного профиля, биологов и др.), постоянно не работающих в организации, допускают к работе с ПБА на общих основаниях. Специалистов, постоянно не работающих в организации, допускают в помещения, где проводят работу с ПБА, по письменному разрешению руководителя организации. Цель посещения и его продолжительность регистрируются в журнале. В особых случаях возникновения внештатных ситуаций администрация оговаривает порядок выезда указанных специалистов.

—Дополнительно к требованиям СП в-ФГУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотребнадзора для работы с микроорганизмами 1-Й групп патогенности необходимо наличие трехлетнего стажа работы. При работах с ПБА I группы необходимо проживание в п. Кольцово или на близ лежащей территории. Приказ о допуске к работе с экспериментальным и диагностическим материалом 1-1У групп патогенности оформляют приказом руководителя учреждения ежегодно.

Требования к медицинскому наблюдению за персоналом при работах с инфекционным материалом в руководстве ВОЗ от 2004 г. по сравнению с предыдущими его двумя изданиями изложены более полно. Однако как показал анализ Российские СП по сравнению с Руководствами США и ВОЗ, имеют также более адекватную решаемым задачам систему медицинского контроля и обеспечения персонала.

Сравнение действий и мероприятий в чрезвычайных ситуациях позволило установить, что в отличие от Руководства США, Российские СП и Руководство ВОЗ содержат более подробные изложения действий и практических рекомендаций при ликвидации аварий во время работы с биологическим материалом. Это облегчает процесс дальнейшей разработки на их основе соответствующих рабочих инструкций для конкретных микробиологических лабораторий. В руководстве ВОЗ подробно рассмотрены аварии при перевозке, изложен алгоритм действий при различных авариях, доступно и лаконично предлагающий решения возможных

вариантов ситуации. В руководстве США отдельного раздела, посвященного мероприятиям при ликвидации аварий нет. Для каждого уровня безопасности заложены принципы устранения последствий аварий. В8Ь-1 - рабочие поверхности обеззараживают при падении на них (проливании, разбрызгивании) материалов, содержащих жизнеспособные организмы. В8Ь-2 - обеззараживание с помощью дезипфектантов, эффективных против агентов, присутствующих в пролитом материале. Обо всех инцидентах, которые привели к явному разбрызгиванию инфекционного материала необходимо немедленно сообщить зав. лабораторией. Обеспечивается соответствующая медицинская оценка, наблюдение и лечение с составлением официального документа. ВБЬ-З - мероприятия по обеззараживанию при разбрызгивании инфекционного материала осуществляет специальный служебный персонал либо хорошо обученные и экипированные для работы с концентрированными инфекционными материалами сотрудники. По окончании работ составляют протокол. Аналогично В8Ь-2 сообщение заведующему и медицинские мероприятия. В8Ь-4 — дезобработку при разбрызгивании инфекционных агентов осуществляет специальный служебный персонал либо хорошо обученные и экипированные для работы с концентрированными инфекционными материалами сотрудники. План мероприятий разрабатывается в каждой лаборатории. Разрабатывается система опо- вещения о лабораторных^ авариях, угрозе аварии и невыходе на.работу, а также медицинского наблюдения за сотрудниками в случае подозрения на лабораторную инфекцию. Сообщения о случившемся составляют в письменном виде. Необходимым дополнением к описанной системе является оценка пригодности оборудования для карантина, изоляции, и медицинского обслуживания персонала, подвергшегося (потенциально подвергшегося) лабораторному инфицированию.

В Российских СП в отличие от руководств США и ВОЗ присутствует нормативное требование об обязательном наличии в специализированной организации, проводящей работу с возбудителями чумы, сапа, мелиоидоза, глубоких микозов и вирусами I группы пато- генности изолятора (инфекционного стациионара). Стационар должен быть размещен в обособленном помещении, оборудован и оснащен всем необходимым для поддержания строгого противоэпидемического режима. В стационар изолируют сотрудников при выявлении у них симптомов, характерных для заболеваний, вызываемых указанными агентами, а также допустивших аварию при работе с ПБА или оказавшихся в зоне аварии. Наличие инфекцион-

Таблица 3

Сравнительный анализ устройства лабораторий различного уровня биобезопасности

Похожие диссертации на Совершенствование системы обеспечения безопасности работ с вирусами I-II групп патогенности



Совершенствование вирусологических исследований водных объектов окружающей среды в системе санитарно-вирусологического надзораЗыкова Татьяна Алексеевна



Совершенствование методов выявления вируса гриппа птиц А/Н5N1 путем создания высокочувствительных диагностических системЛевченко, Наталия Витальевна



Совершенствование лабораторного обеспечения системы эпидемиологического надзора за иерсиниозамиСмирнова Елена Юрьевна



Система обеспечения безопасности продукции животноводства при использовании анаболических стероидов, производных стильбена и Z-адреностимуляторовКомаров Александр Анатольевич



Обеспечение экологической безопасности при эксплуатации трубопроводных систем жилых зданийКалинин Владимир Михайлович



Исследование и оптимизация системы сбора биогаза на полигонах твердых отходов в целях обеспечения экологической безопасности Ефремова Татьяна Васильевна



Молекулярно-генетические особенности структуры генов патогенности возбудителей коклюша и дифтерии; совершенствование лабораторной диагностики при этих инфекциях.Борисова Ольга Юрьевна



Совершенствование системы очистки сточных вод от ионов марганца (II), железа (III), хрома (VI)Курбангалеева Милауша Хизбулловна



Совершенствование системы обращения с твердыми коммунальными отходами в городахРюмина Наталия Васильевна



Совершенствование систем защиты окружающей среды от пылевых выбросов асфальтобетонных заводовУчаев Владимир Николаевич