Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии на страже биологической безопасности страны №7(78), 2015 год
В 70-е годы прошлого столетия перед советской наукой была поставлена глобальная задача, призванная обеспечить передовое развитие медицины, сельского хозяйства, ряда отраслей промышленности путём скорейшего внедрения достижений молекулярной биологии и молекулярной генетики, открывавших поистине чудесные возможности. В этой связи предусматривалось создание новых научно-исследовательских учреждений. Так, в числе других, был создан Всесоюзный научно-исследовательский институт прикладной микробиологии — ныне Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии, возглавляет который Иван Алексеевич Дятлов.
— Иван Алексеевич, как складывалась судьба Центра и чем занимаются его учёные сегодня?
— В 70-е годы только что созданный НИИ прикладной микробиологии процветал. Был построен добротный корпус, государство обеспечило нас всем необходимым новейшим оборудованием. Наши учёные с энтузиазмом работали над поставленной государством задачей — разрабатывать новые технологии на основе открытий в молекулярной биологии и молекулярной генетике и внедрять их.
В 90-е мы, как и все, испытывали достаточно серьёзные затруднения, многие проекты были приостановлены.
Вторую жизнь Институт получил в 2005 году, уже в новой стране, когда по распоряжению Правительства он был реорганизован в Федеральное бюджетное учреждение науки «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии» (ФБУН ГНЦ ПМБ) в составе Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, находящейся тогда в ведении Минздравсоцразвития РФ. С этих пор мы занимаемся проблемами медицинской микробиологии и биотехнологии, то есть созданием средств диагностики, профилактики и лечения опасных и актуальных инфекционных болезней. Кроме того, центр выпускает около 120 тонн сухих микробиологических питательных сред 70 наименований, занимая 50 % рынка данной продукции в России. Освоено производство ряда современных тестов для выявления возбудителей инфекций на основе моноклональных антител.
За последние 10 лет в реконструкцию были вложены довольно большие средства, для того чтобы поднять уровень исследований и привести лаборатории в соответствие с международными нормами. Сегодня у нас самый высокий уровень физической и биологической защиты (BSL 3 и 4), позволяющий работать с любыми возбудителями инфекций, в том числе и теми, которые не поддаются лечению. Институт совершенно преобразился, в основном благодаря федеральной целевой программе «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации».
— Что заставило власти вновь обратить внимание на ваше учреждение?
— Ситуация с биологической безопасностью в мире была и остаётся очень сложной в связи с тем, что возникают новые патогены, а часто и старые приобретают новые свойства и становятся более социально опасными. Возбудители лихорадки Эбола, свиного и птичьего гриппа, чумы, туляремии и других опасных инфекций начали активно себя проявлять, несмотря на огромные усилия противоэпидемических служб и появление новых средств лечения. За последние 50 лет было открыто 210 новых возбудителей. А у нас остались высокопрофессиональные сотрудники, подходящее здание — мы могли быстро приступить к работе.
— С какими болезнями человечество справится в ближайшее время, а какие так и останутся «непобеждёнными»?
— Природно-очаговые инфекции, такие как чума, туляремия, не исчезнут, пока существуют природные очаги этих инфекций. Оспа была побеждена ещё в начале 80-х годов, так как подвержен ей только человек. Корь, полиомиелит тоже имеют перспективу к искоренению. Но пока до этого далеко.
Инфекций возникает всё больше, они становятся разнообразнее и устойчивее, поэтому работы очень много. Так, например, возросло количество вспышек кишечных бактериальных инфекций, в том числе и в нашей стране. Мы как раз занимаемся расшифровкой этих вспышек, определением возбудителей, их коллекционированием для решения задач молекулярной эпидемиологии.
— Иван Алексеевич, коллекционирование микроорганизмов предполагает специальное хранилище для таких опасных экспонатов?
— На базе Центра существует Государственная коллекция патогенных микроорганизмов и клеточных культур. Это специализированная служба, основными видами деятельности которой являются сбор, хранение и изучение патогенных штаммов бактерий, а также бактериофагов, грибов и клеточных линий. Для того чтобы обеспечить надёжное хранение возбудителей различных групп патогенности, была проведена большая реконструкция. Коллекция является основой для разработки диагностических, профилактических и лечебных препаратов, потому что большой набор патогенов даёт возможность исследовать их влияние на организм, разрабатывать вакцины, проверяя их на животных, создавать новые диагностические системы.
Нами соблюдаются все необходимые регламенты хранения: манипуляции проводятся в соответствии с современными требованиями биологической безопасности, физическая защита Коллекции находится на самом высоком уровне. Проблем с безопасностью нет — сложность в том, чтобы получать штаммы со всех вспышек заболеваний, которые происходят хотя бы у нас в стране. Но и из-за рубежа мы многое получаем от дружественных лабораторий и покупаем типовые штаммы в международных коллекциях.
— Вы упомянули о биологической безопасности. Какие биологические угрозы стоят перед человечеством?
— Серьёзных биологических угроз несколько. Это, во-первых, природные и почвенные очаги инфекций, например: чума, туляремия, сибирская язва. Среди птиц циркулируют высоковирулентные штаммы гриппа — пока они не передаются человеку, но потенциальная опасность очень высокая.
Второе — это опасность биотеррористических атак. Сейчас есть такое понятие, как «гаражная микробиология». Группы людей с определённой направленностью могут создавать возбудители заболеваний и размножать их, чтобы использовать для терактов во время массовых мероприятий. Вся наша наука сосредоточена на мониторинге возможности подобных действий.
Третья опасность — это возможные аварии на биологически опасных объектах, влекущие выброс биоматериала или заболевание сотрудников учреждения и распространение заболевания среди населения.
Ещё одна проблема биологической безопасности особо остро стоит сейчас при лечении, так как большинство бактериальных штаммов становятся антибиотико-резистентными, мультирезистентными. Мы разрабатываем целый ряд методов, которые позволяют преодолевать эту устойчивость. В частности, работаем с бактериофагами, которые являются альтернативой антибиотикам. Это узкоспецифичные биологические агенты, которые убивают возбудителей бактериальных заболеваний, несущих множественную устойчивость, а бактериофаги независимо от этой устойчивости убивают эти клетки. Используются не только сами бактериофаги как живые организмы, но и определённые компоненты, выделенные из бактериофагов, которые убивают бактерии.
— А каким образом осуществляется подготовка специалистов для вашей сферы?
— В 2006 году при Пущинском государственном естественнонаучном институте был создан Учебный центр биологической и экологической безопасности на нашей базе. Кроме проблем биологической и экологической безопасности, с 2008 года в Учебном центре выполняются работы по изучению токсичности наночастиц, поскольку в последнее время остро встала проблема безопасности нанотехнологий. В 2010 году в связи с необходимостью подготовки высококвалифицированных специалистов в области токсичности наночастиц Центр был преобразован в Учебный центр нанобиобезопасности для подготовки специалистов в этой сфере. Сегодня учебный план магистерской подготовки предусматривает получение фундаментальных знаний, необходимых для подготовки высококвалифицированных специалистов в этой области. По окончании магистратуры студенты имеют возможность продолжить образование в рамках аспирантуры ФБУН ГНЦ ПМБ и подготовить кандидатские диссертации, а также стать настоящими профессионалами, продолжив работу в нашем Центре.