Приговор киборгам
Человеческие имплантаты являются своеобразной визитной карточкой нашего века, и никого уже не удивляют кардиостимуляторы, искусственные суставы, сосуды или сердечные клапаны. Но ведь у большинства вживляемых устройств на их поверхности бактерии образовывают специфическую пленку, которую приходится уничтожать с помощью разнообразных антибиотиков.
Имплантация синтетических протезных материалов почти всегда допускает риск инфекции, и если ее вовремя не подавить, операция закончиться катастрофически. Расчеты медиков поражают: если исчезнет восприимчивость бактерий к антибиотикам, первой пострадает эндохирургия и травматология. В этой области медицины операции по протезированию суставов давно уже «поставлены на поток» и выполняются сотням тысяч пациентов. Без эффективных антибиотиков угроза летального исхода нависнет над каждым шестым прооперированным больным.
В перспективе недалек тот день, когда наряду с искусственным сердцем человек получит и «пластиковые» почки, печень, селезенку и легкие. Каждая (а особенно неоднократная) имплантация таких сложных органов потребует применения целого «коктейля» антибиотиков, сильно влияющих не только на иммунитет, но и на всю эндокринную систему организма.
Мощного сопровождения антибиотиков потребуют и такие медицинские технологии будущего, как инъекции наноботов. Эти крошечные роботы, путешествующие по организму, будут способны выполнять пока фантастические операции, например, доставлять лекарства и проводить микрохирургические операции. Но в то же время они будут отличным транспортным средством для бактерий.
Смертельная мода, спорт и отравленная пища
Проблемы с эффективностью антибиотиков грозят не только медицине, но и косметологии. Сегодняшняя мода на обширные разноцветные татуировки, инъекции ботокса и липосакцию может стать смертельно опасной. Уже сейчас не смолкают громкие скандалы, связанные с осложнениями после косметических
операций (вспомним хотя бы обезображенное лицо Микки Рурка). Да и простейшая косметологическая операция татуажа бровей привела уже множество женщин к их полной потере от инфекции.
В группу «инфекционного риска» входят также спортсмены, ослабленные допингом и гормональными диетами, а также мотогонщики и альпинисты, часто получающие травмы с экзотическими инфекциями, способными противостоять даже сильным антибиотикам.
Бурные споры вокруг геномодифицированных продуктов пока еще не привели к какому-то результату. Хотя большинство специалистов считает данную проблему целиком надуманной. А вот бактерии в вашем кишечнике вполне могут стать невосприимчивыми к антибиотикам после потребления мяса птицы или животных, которых выращивали с применением антибиотиков. Это вполне вероятно, потому что во многих странах часть мяса получают именно так. Причиной антибиотиковой подкормки крупного рогатого скота, свиней, птицы, рыбы и ракообразных, выращиваемых на морских фермах, служит ускоренный рост с быстрым набором веса, а также устойчивость к болезням и паразитам. Получается, что львиная доля всех антибиотиков используется именно в животноводстве и рыбоводстве.
Среди биологов (и тут их полностью поддерживают медики) распространено мнение, что именно «сельскохозяйственные антибиотики» являются главной причиной появления резистентных бактерий. Эти микробы обитают в кишечнике животных, попадают в навоз, грунтовые воды, пыль и к насекомым. Таким путем и с мясом забитых животных микроорганизмы попадают к человеку.
Подобную схему путешествий бактерий подтверждают исследования Управления по контролю за продуктами и лекарствами, Центра контроля и профилактики заболеваний и Министерства сельского хозяйства США. Набранная ими статистика свидетельствует, что около половины животноводческой продукции заражено микробами, высокоустойчивыми к тетрациклину и другим антибиотикам.
Попадая к потребителю с кровавыми бифштексами и другими блюдами из недостаточно прожаренного и проваренного мяса, микроорганизмы атакуют человека, и он подхватывает то, что врачи называют лекарственно-резистентной инфекцией.
Возвращение бумеранга
Вполне естественно, что с закатом эры антибиотиков сильно пострадает не только медицина и фармакология, но и сельское хозяйство. Понимая это, ученые и экологи еще в семидесятые годы ушедшего столетия развернули широкую компанию против сельскохозяйственного использования антибиотиков. Требуя если не запретить, то хотя бы существенно ограничить всяческие лекарственные добавки к кормам, они доказывают несговорчивым фермерам, что те сами роют себе яму.
Пока результаты этой почти полувековой борьбы за будущее антибиотиков более чем скромные. Так, в США и отдельных странах частично запрещено использование пенициллина и тетрациклина в качестве стимуляторов роста. В остальном все определяет погоня за сиюминутной прибылью, заставляющая сельскохозяйственные предприятия и ветеринарно-фармацевтические фирмы всячески противиться любым ограничениям применению антибиотиков.
Однако мало кто задает вопросы о том, чем появление резистентных бактерий может обернуться для животных на фермах. А эпоха без антибиотиков создает опасность не только для медицины, но и в равной степени для сельского хозяйства. В животноводстве антибиотики используются не только как стимуляторы роста, но и для лечения отдельных животных, и в качестве профилактического средства для защиты целого стада. Если антибиотики утратят свою силу, от этого пострадают животные. Их невозможно будет лечить от болезней, а если не изменить условия на фермах, где животных выращивают в скученных условиях, то болезни будут распространяться.
Разведение крупного рогатого скота – это не единственная область производства пищевых продуктов, полагающаяся на антибиотики и могущая оказаться в опасности, если они не будут больше действовать. Лекарства регулярно используют в рыбных хозяйствах и на фермах по разведению креветок, особенно в Азии, чтобы защитить их от бактерий, которые размножаются в водоемах, где выращивают морепродукты. В результате аквакультуре приходится бороться с болезнями рыб, возникающими от невосприимчивых к антибиотикам бактерий. Часто антибиотики применяются для защиты фруктовых растений от болезней, но с каждым годам подобная защита теряет свою эффективность. Например, в начале нашего века резистивная к стрептомицину инфекция «бактериальный ожог» погубила множество фруктовых садов на северо-востоке США в районе Великих озер. Сегодня болезнетворные микроорганизмы, несмотря на все карантинные меры, добрались уже до Нью-Йорка, что грозит немалыми бедами садоводам Новой Англии. Особенно это касается элитных сортов яблок, как наименее устойчивых к подобным болезням. Американские фитопатологи бьют большую тревогу, доказывая, что на настоящее время у них остался лишь один эффективно действующий антибиотик.
Борьба за будущее
Предотвратить грядущие пандемии устойчивых к антибиотикам организмов могут только новые масштабные международные программы разработки новых лекарств. Однако частные фармацевтические компании категорически отказываются вернуться в данный сегмент промышленной фармакологии. Главной причиной обычно называется полная нерентабельность таких проектов.
И тут неожиданную поддержку американским эпидемиологам оказали археологи, давно уже исследующие загадку таинственной гибели древних цивилизаций Центральной Америки. В качестве рабочей гипотезы сразу несколько групп исследователей высказались за эпидемии, привнесенные пленными индейцами из глубины Южноамериканского континента. Возможно, это сможет убедить правительства заинтересованных стран в широкой программе стимулирования разработок лекарственных препаратов. К примеру, американские фитопатологи предлагают существенно продлить срок действия патентов и кардинально изменить требования к клиническим испытаниям.
Между тем пока ведутся административные споры, медики постепенно возвращаются к старым способам борьбы с инфекциями. Многие ведущие клинические центры вводят новые стандарты ультрафиолетовой дезинфекции, а министерства здравоохранения разрабатывают компьютерное обеспечение, позволяющее в режиме реального времени проводить контроль рецептурной базы.
На такие компьютеризованные системы обработки медицинской документации возлагаются большие надежды, но фармакологи считают, что ситуацию может переломить только всеобщее внедрение экспресс-анализов, исключающих лишний прием антибиотиков.
Возможно, что помощь придет с Востока… Ведь советскими фармацевтами был разработан уникальный коктейль из вирусов – «бактериофаг». Этот препарат изготавливался в индивидуальном порядке и имел очень высокую эффективность воздействия. К сожалению, пока что Управление по контролю за продуктами и лекарствами США разрешает использовать российские разработки на американском рынке только как добавки в продукты питания – это отголосок холодной войны…
Глава 8
Зомби-апокалипсис
К чему могут привести пандемии еще не известных смертоносных заболеваний?
Вот ток все и произошло>, кок уже не роз происходило в истории человечество. Любознательные и беспечные кок дети, ученые довели его до очередной катастрофы, и возможно – уже последней. Разумеется, они не предполагали такого конца своего эксперимента и не стремились к нему но как они вообще додумались начать эти работы? Ехать на край света в поисках вируса, который встречается в организме одной-единственной глубоководной рыбы, при помощи которого вудуистские колдуны, согласно легендам, создавали зомби. Затем этот вирус модифицировали, и новый штамм оказался легко и быстро мутирующим, и первая же мутация оказалась сверхвирулентной, потому что вирус таким способом осуществил то, что заложено природой во все сущее. Он оказался даже близок к понятию «идеальный вирус», потому что вирусы, убивающие своего носителя – скорее, «испорченные», «некачественные», они тем самым совершают самоубийство, а этот вирус, «Шестерка», встраивается в организм, объединяется с ним, даже защищает его от других вирусов и прочей заразы. А если носитель все же погибает, то вирус перестраивает организм так, что возвращает его к жизни, пусть и в чудовищно извращенной ее форме.
Недавний взлом хакерами группы «Lizard Squad» ряда серверов Центров контроля и профилактики заболеваний (ЦКПЗ) в США открыл сенсационные сведения о десятках недавно произошедших инцидентов с очень опасными бактериями и вирусами.
Оказалось, что, вопреки Закону о свободном доступе к информации, администрация США скрывала вопиющие нарушения техники безопасности при работе со спорами сибирской язвы, штаммами СПИДа, культурами птичьего гриппа и атипичной пневмонии. Однажды медики даже умудрились безвозвратно потерять целый контейнер со смертельно опасными образцами вирусов гриппа, среди которых был и далекий потомок печально известной испанки, выкосившей в начале прошлого века миллионы заболевших.
Кроме того, в четырех лабораториях ЦКПЗ периодически происходили (и происходят!) крайне опасные инциденты, связанные с низкой культурой персонала. Это и небрежное обращение с защитной экипировкой, и ненадлежащий уровень хранения очень опасных препаратов. Например, последним случаем стало отсоединение шланга для подачи воздуха защитного костюма при работе с культурами вирусов лихорадки Эбола.
Что же произойдет, если на волю вырвется возбудитель такого заболевания, как полузабытая бубонная чума? Ведь в свое время «черная смерть» уничтожила чуть ли не половину средневекового населения Европы.
Чтобы привлечь внимание к сложившейся катастрофичной ситуации, международная группа ученых во главе с российскими биологами использовала популярный образ «зомби-эпидемий». Этот сюжет до сих пор пользуется усиленным вниманием писателей-фантастов и голливудских сценаристов. При этом под зомби обычно понимают ожившие трупы, зараженные неким вирусом. Сам термин «зомби» пришел из карибской мистической культуры вуду. Согласно местным верованиям, к счастью, не имеющим ничего общего с реальностью, обычный человек становится зомби, когда его кусает оживший мертвец или вирус еще как-то попадает в кровь. При этом у зомби есть только одно стремление – питаться живой или мертвой плотью.
Модели вирусного апокалипсиса
Главный параметр в расчетах отечественных эпидемиологов – это инфицирующая способность зомби. Обычно в фантастике человек очень быстро превращается в зомби после укуса, в то время как симптомы реальных заболеваний могут проявляться спустя дни, месяцы или даже годы. Поэтому остановить «живых мертвецов» с помощью карантина практически нереально. Так возникла далеко не шуточная модель гибели человечества в результате нашествия зомби. Полученные результаты уже пригодились при изучении распространения таких реальных болезней, как лихорадка Эбола и человеческая разновидность птичьего гриппа.
Модель российских вирусологов легла в основу работы канадских исследователей из Университета Оттавы. Им удалось математически смоделировать распространение таких заболеваний, как ВИЧ, малярия, вирус Западного Нила, и представить свою версию захвата человечества «живыми мертвецами». Все эти результаты были представлены в научном труде «Математическое моделирование зомби».
Ученые считают, что нашествие зомби может быть сходно с распространением реальных заболеваний, что делает их удобным объектом для эпидемиологических исследований. В любом случае при возникновении пандемии надо, прежде всего, приложить все усилия к поиску изначального очага заражения. Именно так поступает киногерой Брэда Питта в голливудском блокбастере «Война миров Z», весьма реалистично показывающем, как должны действовать эпидемиологи в чрезвычайных обстоятельствах.
Критическая демография
Обычно в романах-ужастиках и фильмах-катастрофах человек очень быстро превращается в зомби после его укуса. Так, в «Войне миров Z» счет идет буквально на секунды, в то время как симптомы ВИЧ-инфиции могут проявиться через много лет. Поэтому остановить «живых мертвецов» можно только с помощью их тотального истребления еще на стадии заражения.
Между тем согласно городским легендам, перешедшим в фантастические романы и сценарии, избавиться от зомби можно только прямым попаданием в мозг (пуля, стрела, топор) или отрубанием головы. Труп желательно сжечь, дабы предотвратить распространение вируса. Современные зомби, как, например, в популярном сериале «Ходячие мертвецы», плохо видят, но хорошо слышат и собираются на любые громкие звуки. Опасность представляют именно большие скопления зомби.
Канадская зомби-модель также учитывает, что в зомби превращаются мертвецы, а люди нападают на носителей зомби-вируса. Это в корне противоречит ходу обычной пандемии, когда люди не пытаются уничтожить всех носителей инфекции.
Из-за этого в расчетах ученых появились дополнительные нелинейные переменные, в то время как обычные модели имеют дело лишь с одним нелинейным значением – передачей инфекции. Полученные результаты канадские исследователи попробовали применить для моделирования распространения вируса папилломы человека и даже достигли определенных успехов.
Они также, в целом, подтвердили основной результат математического прогнозирования россиян, согласно которому на определенный день после начала зомби-апокалипсиса и стремительного распространения «нежити» по Земле численность людей уменьшится до критической демографической границы. В дальнейшем повторное заселение планеты человечеством станет уже проблематичным.
Точка невозврата человечества
После работ российских и канадских эпидемиологов несколько математиков и физиков из британского университета Лестера решили рассчитать значение критической точки человеческой популяции, за которой последует гибель нашей цивилизации. Полученные результаты они сопоставили с последствиями возникновения вспышек пока неизлечимых и смертельно опасных болезней, таких как эпидемия Эболы в Западной Африке.