Вскоре после публикации «Безмолвной весны» токсический эффект хлорорганических пестицидов, усиленный биоаккумуляцией, стал более очевидным. В США вымирали белоголовые орланы, а в британском отчете, выпущенном в 1963 г., сообщалось о сокращении популяции сапсанов, причем в южной Англии эти птицы вообще перестали размножаться. Была отмечена корреляция между использованием ДДТ и репродуктивными нарушениями, и британский натуралист Дерек Рэдклифф предположил наличие причинно-следственной связи. Была организована международная конференция по теме популяционной биологии сапсанов, на которой было показано падение численности сапсанов во всем мире. Хотя участники конференции не пришли к единому мнению о причинах этого явления, не было сомнений в том, что пестициды, в том числе ДДТ, сыграли свою роль.
Недостающее звено, связывающее ДДТ, биоаккумуляцию и снижение численности рыбоядных птиц и других хищников, было найдено в конце 1960-х гг. В США и Великобритании были проведены исследования толщины яичной скорлупы, которые дали одинаковые результаты. На обоих континентах обнаружилось значительное снижение веса скорлупы яиц, собранных после начала повсеместного применения ДДТ, по сравнению с яйцами, собранными до этого. Одна и та же тенденция была выявлена как у скоп с Лонг-Айленда, так и у белоголовых орланов из Флориды. В последующих механистических исследованиях было установлено, что истончение скорлупы происходит под воздействием ДДЭ, метаболита ДДТ, который нарушает транспорт кальция в железах, вырабатывающих скорлупу.
Итак, ученые доказали, что биоаккумуляция галогенорганических пестицидов наносит серьезный удар по птицам, занимающим верхнее положение в пищевых цепях водных экосистем. Но оказывают ли они такой же негативный эффект на хищных млекопитающих? В отличие от легко наблюдаемых и широко распространенных певчих и хищных птиц, хищные млекопитающие редко встречаются в городских и пригородных районах, и, если и обитают там, ведут скрытный образ жизни. Кроме того, в отличие от рыбоядных птиц, являющихся высшим звеном пищевых цепей, койоты, еноты, лисицы и скунсы всеядны и могут выживать неподалеку от человеческого жилья и связанных с ним пестицидов, не подвергаясь их воздействию через биоаккумуляцию.
Исключением оказались домашние кошки, особенно живущие на фермах и поедающие крыс, мышей и других полевых и домашних грызунов-вредителей. Домашние кошки умываются языком, и ДДТ, скапливающийся на их шерсти, может таким образом попадать в пищеварительную систему и далее в кровь. Так, например, в одной из боливийских общин в 1965 г. была отмечена вспышка геморрагической лихорадки, вызванная значительным ростом популяции крыс после того, как там умерли все местные домашние кошки. Как раз перед массовой гибелью кошек все дома в общине были обработаны ДДТ, и, скорее всего, причиной смертности стал именно этот пестицид, попадавший в организм хищников при вылизывании. Ткани одной из погибших кошек были исследованы на содержание ДДТ, и выявленная концентрация действительно оказалась достаточной для летального исхода.
Другой случай произошел на Борнео, где связь между кошками и применением ДДТ приняла неожиданный оборот. ДДТ распыляли на жилища туземцев для борьбы с комарами. Домашние кошки, занимавшие там место на вершине короткой наземной пищевой пирамиды, по всей видимости, начали умирать из-за ДДТ, так как поедали гекконов и тараканов, живущих в тростниковых крышах обработанных домов. Гибель кошек вызвала популяционный взрыв грызунов, которые уничтожили большое количество пищевых запасов. Из-за нехватки кошек в деревнях было принято решение о «кошачьем десанте»: их сбрасывали в пострадавшие районы на парашютах с грузовых самолетов. Это реальная история, подтвержденная документами. Однако биоаккумуляция ДДТ в короткой пищевой цепочке, приведшая к высокой смертности высшего хищника, подтверждается только личными рассказами и слухами, так как никакой систематической научной оценки проведено не было. Так что в данном случае биоаккумуляция ДДТ в наземных пищевых цепях является скорее легендой, чем историческим фактом.
На протяжении всей своей истории человек ведет борьбу с вредителями и паразитами. По крайней мере дважды ему удавалось серьезно осложнить им жизнь. Первый был связан с появлением минеральных и растительных пестицидов первого поколения, а второй, произошедший совсем недавно по историческим меркам, – с изобретением синтеза органических пестицидов. Производство этих средств борьбы развивалось вместе с другими технологическими достижениями. Органический синтез создал чудесную страну новых веществ, которые продолжают и продолжают появляться. Многие из оставшихся глав этой книги посвящены этим новым веществам и их влиянию на наше будущее.
Глава 13 История регуляторных мер
При изложении материала в учебниках по токсикологии часто используется систематический подход – материал сгруппирован по классам веществ или по типу тканей-мишеней, – который никак не отражает социальных и политических аспектов этой сферы. Однако история современной токсикологии, которая началась сразу же по окончании Второй мировой войны и продолжается по сей день, имеет не меньше отношения к правам человека, чем к полициклическим ароматическим углеводородам и раку или психоактивным веществам и зависимости. Следующие три главы посвящены общественному пониманию потенциальной угрозы, которую несут в себе антропогенные химические вещества, и попыткам относительно небольшого числа людей защитить здоровье человека и окружающей среды от этой угрозы. Эти ключевые фигуры сформировали современные взгляды на законодательство в области производства и применения различных химических веществ, оставив сегодняшним токсикологам богатое наследие.
История законодательного регулирования безопасности пищевых и лекарственных продуктов в США – это история одной из самых тяжелых политических войн, которая длилась долгие годы и десятилетия. Часто положительный исход битв определялся отдельными событиями и выдающимися личностями, которым удавалось воздействовать на общественное мнение и действия правительства. Но прежде чем погрузиться в бурю событий, развернувшихся после Второй мировой войны, имеет смысл рассмотреть состояние безопасности пищи и лекарств в США в XIX в.
В 1900 г. население США составляло 76 млн человек, 60 % из них проживало в сельской местности, одна пятая из которых – непосредственно на фермах. Рацион многих людей состоял из того, что выращивали они сами или их соседи-фермеры. Мясо поступало на стол с местных пастбищ или было продуктом местной охоты и рыбалки. Для хранения продуктов в основном использовался лед, а молоко употреблялось без пастеризации. Микробиологические методы диагностики болезней только начинали развиваться, и их профилактика путем санитарной обработки пищи также делала лишь первые шаги. В качестве консервантов для выпускаемых пищевой промышленностью продовольственных товаров использовались различные безвредные и не слишком химические препараты, но размещение на этикетках информации о составе продукта еще не стало общей практикой.
В области фармацевтики дела с безопасностью обстояли не лучше, чем в области продовольствия. Наиболее безвредные из «патентованных» средств для лечения распространенных заболеваний часто состояли преимущественно из красителей и сахара, в то время как другие содержали сильнодействующие наркотики – опиум, морфин, героин и кокаин. Реклама целебных свойств этих препаратов была лживой, и люди часто принимали психоактивный эффект наркотика за терапию. Продавцы лекарств конкурировали с ковбойскими шоу и цирковыми представлениями в сфере развлечений, предлагая публике на улицах и ярмарках сомнительные средства в качестве панацеи от всех болезней. «Качество не гарантируется» было лозунгом эпохи, и потребителю приходилось полагаться исключительно на себя в области безопасности приобретаемых и употребляемых продуктов и лекарственных средств.
Путь Соединенных Штатов от плохо регулируемого общества 1900 г. к сегодняшнему положению дел был отмечен рядом основных законов, ужесточивших меры контроля безопасности продовольствия и лекарств. Меры регуляции, существовавшие до окончания Гражданской войны в 1865 г., принимались в рамках штатов и могли очень сильно различаться между собой. В послевоенный период расцвет торговли между штатами породил необходимость в государственном органе контроля безопасности пищевых и лекарственных продуктов. Кроме того, на рубеже ХХ в. в Америке ускорился переход от аграрного к урбанистическому обществу, что еще больше подчеркнуло потребность в централизованных регуляторных мерах.
Путь Соединенных Штатов от плохо регулируемого общества 1900 г. к сегодняшнему положению дел был отмечен рядом основных законов, ужесточивших меры контроля безопасности продовольствия и лекарств. Меры регуляции, существовавшие до окончания Гражданской войны в 1865 г., принимались в рамках штатов и могли очень сильно различаться между собой. В послевоенный период расцвет торговли между штатами породил необходимость в государственном органе контроля безопасности пищевых и лекарственных продуктов. Кроме того, на рубеже ХХ в. в Америке ускорился переход от аграрного к урбанистическому обществу, что еще больше подчеркнуло потребность в централизованных регуляторных мерах.
Прародителем Управления по надзору за продуктами и лекарственными средствами стало «движение за чистую пищу», которое берет начало в 1870-х гг. Движение изначально поддерживалось самой пищевой промышленностью, представители которой бунтовали против появления новых продуктов, конкурировавших с традиционным ассортиментом (маргарин против масла, хлопковое масло против свиного жира), и выступали за унификацию регуляторных мер во всех штатах. Как сказал один производитель упаковки для продуктов: «Сейчас нам приходится работать по-разному в каждом штате». Несмотря на поддержку промышленников, движение было не столько официальной коалицией, сколько неформальным объединением различных заинтересованных групп.
Предшественником Управления на государственном уровне был отдел химии в Министерстве сельского хозяйства. В 1883 г. – в тот самый год, когда Роберт Кох открыл холерный вибрион, – главным химиком отдела стал Харви Уайли. Этот незаурядный человек привнес в работу организации ряд рекламных техник, диапазон которых колебался от просто неортодоксальных до совершенно экстравагантных. Он старался донести результаты своих исследований до всех: начиная от женских клубов и заканчивая гражданскими и деловыми организациями, и преуспел в этом настолько, что статьи о его работе появились в таких журналах, как Collier's Weekly, Ladies Home Journal и Good Housekeeping. Кроме того, Уайли собрал команду из 12 молодых добровольцев, которые стали «отрядом по ядам». Члены отряда испытывали на себе различные виды продуктов, в составе которых содержались определенные количества консервантов: бура, салициловая, сернистая и бензойная кислоты, а также формальдегид – известный канцероген. «Отряд по ядам» мгновенно стал медиасенсацией, обеспечив Уайли и его деятельности еще больше внимания со стороны СМИ.
Уайли, работавший в администрации президента Теодора Рузвельта, выступал за расширение роли государства в контроле качества продуктов, но политическое сопротивление в этой области было довольно сильным. Не исключено, что предложенный Уайли законопроект так и не был бы одобрен Палатой представителей, если бы не своевременный выход книги Аптона Синклера «Джунгли» в 1906 г. Роман задумывался автором как обвинение капитализму и пропагандировал более близкую к социализму политическую систему. Однако общественное внимание больше всего привлекли те его главы, где говорилось о повсеместном добавлении в пищевые продукты таких вредных веществ, как формальдегид, соли металлов, красители, бура и глицерин. На волне, поднятой книгой Синклера, Конгресс принял два важных федеральных закона: «Закон о продуктах и лекарственных средствах», который получил неофициальное название «Закона Уайли», и «Закон о проверке качества мяса». Этими законами регулировалась деятельность вновь созданного Управления по контролю за продуктами и лекарственными средствами, миссией которого стало «предотвращение производства, продажи и перевозки испорченных, поддельных, ядовитых и вредных для здоровья продуктов, лекарств и напитков, а также регуляция торговли и транспорта и прочие связанные с этим вопросы».
С 1906 по 1930-е гг. Управление занималось в основном конфискацией испорченных продуктов и лекарств и недопущением их на потребительский рынок. Проблемами фармацевтической промышленности оно занялось лишь в конце 1930-х гг., после трагедии с сульфаниламидным эликсиром. История сульфаниламидных препаратов началась в 1932 г., когда Герхард Домагк открыл сульфамидохризоидин, который стал первым коммерческим антибиотиком, продававшимся под маркой «Пронтозил». Позже было установлено, что в организме пронтозил превращается в активный метаболит 4-аминобензолсульфонамид, или, в сокращенном виде, сульфаниламид. Компания S. E. Massengil в Бристоле, штат Теннесси, начала продажу препарата сначала в форме таблеток. Чтобы удовлетворить запросы потребителей в жидкой форме, главный химик предприятия стал искать подходящий растворитель. Он остановился на диэтиленгликоле, который придавал лекарству сладковатый вкус. Раствор начал продаваться как «сульфаниламидный эликсир», несмотря на то что алкоголя в нем не содержалось и на этикетке не было упомянуто о том, что в его состав входит диэтиленгликоль.
В течение осени 1937 г. препарат был назначен 353 пациентам, из которых 105 – более 30 % – в результате его приема скончались. Трагедия имела огромный общественный резонанс, и Конгресс принял резолюцию о необходимости тщательного разбирательства и полной оценки произошедшего. Итогом расследования стало принятие в 1938 г. «Закона о продовольственных, лекарственных и косметических товарах», который «законодательно устанавливал стандарты качества и подлинности пищевых продуктов, запрещал недостоверную рекламу лекарственных средств, а также прочих медицинских и косметических товаров, давал право Управлению по контролю за продуктами и лекарственными средствами на проведение инспекций на производствах и контроль за рекламой». Фактически этим законом на Управление налагались функции надзора за оценкой новых лекарств, наложения запретов на ложную и недостоверную информацию на этикетках и контроля за точным указанием на них состава, инструкции по применению и предупреждений о неправильном применении препарата.
Вторая мировая война: смена парадигмы
В начале ХХ в. природоохранное законодательство развивалось медленно, в основном под влиянием каких-либо природных катастроф. Все изменилось после Второй мировой войны, которая принесла с собой ряд значительных технологических достижений, повлиявших, в свою очередь, на законодательную деятельность в области экологии и здоровья человека. После войны значительно продвинулась вперед медицинская и ветеринарная фармацевтика, начался массовый выпуск пенициллина и хлорорганических пестицидов. И, конечно же, Вторая мировая война, завершившись первым испытанием ядерного оружия, стала началом атомной эпохи.
Исследования, приведшие к изобретению и изготовлению атомной бомбы, проект «Манхэттен», показали возможности правительства в сфере высоких технологий. Его способность мобилизовать все силы и лучшие умы для достижения масштабных целей была продемонстрирована и в других областях. Один из примеров – бум производства нового антибиотика, пенициллина. До 1945 г. процесс его производства был очень трудоемким и неэффективным. Так, всего произведенного в 1942 г. пенициллина хватило бы лишь на 12 пациентов. В 1945 г. процесс стал промышленным, и производство взлетело до 4 млн стерильных упаковок препарата в месяц.
В разгар войны с обеих сторон в ней участвовало более 1,9 млрд человек – на фронте и в тылу. В Соединенных Штатах насущные военные потребности обусловили одновременный всплеск новых технологий в ряде сфер: решения операционных задач, электронных вычислений, радаров, сонаров, механизации сельского хозяйства, систем связи, реактивного самолетостроения, ракетных технологий и, конечно, медицины. Применение антибиотиков на полях сражений произвело революцию в медицине, а пестицидов – в контроле инфекционных заболеваний. После войны многие из перемен в сельскохозяйственном и промышленном производстве, а также в социальной сфере, получили новое направление в строительстве послевоенного общества. Среди них было, к примеру, развитие новой модели научных исследований, в том числе основание в 1950 г. Национального научного фонда.
Послевоенный токсикологический мир
Вторая мировая война значительно повлияла на медицинскую токсикологию в двух очень важных аспектах: первым стало повышение научного интереса к возникновению и развитию онкозаболеваний, а вторым – выброс на фармацевтический рынок огромного количества синтетических органических веществ. После того как в 1945 г. США взорвали две атомные бомбы и уничтожили два японских города, Хиросиму и Нагасаки, в обществе возник ужас перед радиационным заражением. После Второй мировой войны угроза ядерной катастрофы не снизилась, а наоборот, стала расти: «холодная война», атмосферные испытания ядерного оружия с 1946 по 1963 г. и случавшиеся время от времени аварии на атомных реакторах (начиная с частичного расплавления активной зоны реактора в Чок-Ривер, в Канаде, в 1952 г.) лишь усиливали градус общественного страха. Но беспокойство о последствиях радиационного заражения заставило уделить более пристальное внимание проблеме рака. Кроме того, общенациональные усилия, которые ранее привели к массовому производству антибиотиков, теперь были направлены на изучение и профилактику раковых заболеваний. Однако, несмотря на прекрасное финансирование этих исследований, проблему рака оказалось решить не так-то просто, о чем мы еще поговорим в следующих главах.