Как хранятся вирусы в лабораториях
Обновлено: 11.05.2024
1) при хранении плотного вирусного материала (кусочки органов или тканей) часто используют глицерин (50%-ный раствор на физиологическом растворе), который обладает бактериостатическим действием и в то же время защищает вирусы. В этом случае вирус можно хранить при 4°С несколько месяцев;
2) чаще всего вирусы хранят в холодильниках, обеспечивающих температуру минус 20, минус 30, минус 70 °С. При этой температуре некоторые вирусы без добавки защитных веществ сравнительно быстро теряют инфекционность. Известно, что чем меньше белка в вируссодержащей взвеси, тем меньше стабильность вирусов, поэтому очищенные вирусы быстро теряют свою биологическую активность. Хорошее защитное действие при замораживании и хранении вирусов оказывает добавка одного из следующих компонентов: инактивированной сыворотки крови, обезжиренного молока (от 10 до 30 %), желатина (0,5–1,5 %), ДМСО (10 %) и др. При быстром замораживании вируса до минус 196 °С (жидкий азот) с последующим хранением при этой температуре титр вируса в течение нескольких месяцев не снижается. Вирусы, чувствительные к низким значениям рН, следует замораживать в жидкостях, не содержащих однозамещенных фосфатов (NaH2PO4 или КН2РО4), которые обладают кислой реакцией и имеют более низкую точку замерзания, чем двузамещенные фосфаты (Na9HPO4 или К2НРО4) с щелочной реакцией.
Скорость оттаивания вируса существенно не влияет на его активность. Размораживать вирусы можно как при комнатной температуре, так и в водяной бане при температуре 37 °С. Во избежание частого замораживания и оттаивания одного и того же вируссодержащего материала необходимо хранить его маленькими порциями, достаточными для одноразового титрования или использования, например для реакции нейтрализации;
3) лиофилизация, т. е. высушивание в замороженном состоянии в условиях вакуума, – очень хороший способ консервирования вирусов. Для лиофилизации необходимы соответствующая аппаратура, определенный (в зависимости от вида вируса) наполнитель и тщательное выполнение процедуры сушки. На стойкость лиофилизированного вируса влияет не только выбор соответствующего наполнителя, но и состав газа в ампуле (уже 0,5 % кислорода вызывают быструю гибель вируса, в то время как влажность в границах 2–3 % существенно не влияет) и температура хранения лиофилизата – не выше 4 °С. Лиофилизацию лучше проводить в учреждениях, хорошо знакомых с этой методикой. В лиофилизированном виде вирусы могут храниться несколько лет.
Вирусологическая лаборатория должна иметь следующую документацию:
– журнал вирусологических исследований (экспертиз, сельхозучета, формы № 13-вет);
– журнал учета зараженных животных;
– журнал учета выделенных вирусов и их уничтожения;
– журнал учета движения производственных или музейных штаммов и другие книги учета согласно утвержденной инструкции.
Задания:
1. Ознакомиться с вирусологической лабораторией и ее основным оборудованием.
Российский государственный научно-исследовательский центр вирусологии в сибирском городе Кольцово располагает одной из крупнейших коллекций опасных вирусов в мире. Во время холодной войны сотрудники лаборатории занимались разработкой биологического оружия и средств защиты от него, и, как сообщается, в лаборатории среди прочих вирусов хранились опасные штаммы черной оспы, споры сибирской язвы и вирус, вызывающий лихорадку Эбола.
Так что прозвучавший в понедельник взрыв серьезно встревожил многих.
Смогут ли опасные болезни покинуть лабораторию и заразить население? Почти наверняка — нет; подавляющее большинство несчастных случаев в лабораториях, даже очень серьезных, не становятся причиной болезней, и еще ни один из них не вызывал пандемию среди людей.
Но это не означает, что мы не должны быть все время начеку. Сами по себе взрывы относительно редки, между тем катастрофические аварии с выбросом опасных патогенов на удивление крайне распространенное явление — и не только в России, но и в Соединенных Штатах и Европе. Начиная со случайного заражения оспой и сибирской язвой и заканчивая ошибочным переносом смертоносных штаммов гриппа — подобные оплошности в работе с рядом наиболее опасных веществ в мире происходят сотни раз в год.
Что с этим делать? Разумеется, сворачивать исследования в области вирусологии и патогенов — исследования, которые спасли бесчисленное количество жизней — не стоит. Так, именно благодаря изучению вируса Эбола исследователи смогли разработать нынешний набор методов лечения, которые способны сделать эту болезнь, некогда считавшуюся смертным приговором, вполне легкой и излечимой.
Смертельные случаи
В 1977 году в природе был диагностирован последний случай заболевания черной оспой. Это был финальный аккорд многолетней кампании по искоренению оспы — смертельной инфекционной болезни, которая убивает примерно 30 процентов тех, кто ею заразился. На протяжении столетия, предшествовавшего ее уничтожению, от оспы умерло около 500 миллионов человек.
Однако в 1978 году произошла новая вспышка болезни — в Бирмингеме (Великобритания). Джанет Паркер (Janet Parker) работала фотографом в медицинской школе Бирмингема. Когда у женщины появилась ужасающая сыпь, врачи поначалу диагностировали ей ветряную оспу. Но Паркер стало хуже, и ее отправили в больницу, где анализы показали черную оспу. Женщина скончалась через несколько недель.
Как же она заразилась болезнью, которая, как считалось, полностью побеждена?
Может ли что-то подобное случиться сегодня?
В 2004 году в той же российской вирусологической лаборатории, которая на днях пострадала от взрыва, произошел еще один инцидент: один из ученых умер после случайного заражения лихорадкой Эбола. Россия признала этот факт лишь несколько недель спустя.
Исследования вирусов помогают разрабатывать лекарства и понять, как прогрессирует заболевание. Мы не можем обойтись без этих исследований. К тому же есть много мер предосторожности, которые гарантируют, что то или иное исследование не угрожает людям. Но, как показывает долгая череда инцидентов, начиная с 1978 года вплоть до взрыва, произошедшего в понедельник в России, порою эти меры предосторожности не срабатывают.
Как патогены могут оказаться за пределами лаборатории
Изучение патогенов и токсинов позволяет разрабатывать вакцины, диагностические тесты и методы лечения. Новые биологические методы также позволяют проводить более спорные формы исследований, в том числе делать болезни более заразными или смертоносными — чтобы предсказать то, как они могут мутировать в естественных условиях.
Таким образом, это исследование действительно может играть важную роль и быть ключевым фактором в общих усилиях по защите здоровья общества. К сожалению, учреждения, выполняющие такого рода работу, не избавлены от серьезного риска: человеческой ошибки.
Смерть от оспы в 1978 году, как показало большинство анализов, стала результатом небрежности — недобросовестного соблюдения техники безопасности в лаборатории и плохо спроектированной вентиляции. Большинство людей хотели бы думать, что сегодня такая халатность не допустима. Однако нельзя сказать, что страшные аварии — вызванные человеческими ошибками, сбоями в программном обеспечении, плохим обслуживанием оборудования и сочетаниями всех вышеперечисленных факторов — полностью остались в прошлом, доказательством тому служит инцидент в России.
В 2014 году, когда Управление по надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) проводило уборку для запланированного переезда в новый офис, сотни бесхозных пузырьков с образцами вируса были обнаружены в картонной коробке в углу холодильной камеры. Шесть из них, как оказалось, были пузырьками с оспой. Никто их не проверял; никто не знал, что они там находились. Они могли храниться там с 1960-х годов.
В панике ученые сложили материалы в коробку, запечатали их прозрачной упаковочной лентой и отнесли в кабинет руководителя. (По технике безопасности так нельзя обращаться с опасными биологическими материалами.) Позднее обнаружилось, что целостность одного из флаконов была нарушена — к счастью, в нем не содержался смертельный вирус.
Инциденты 1978 и 2014 годов, равно как и катастрофа в России, привлекли к себе особое внимание потому, что были связаны с черной оспой, однако случаи непреднамеренной утечки контролируемых биологических агентов на самом деле довольно часты. Каждый год имеют место сотни подобных инцидентов, хотя не все из них связаны с потенциально пандемическими патогенами.
В 2014 году исследователь случайно заразил довольно безвредный птичий грипп гораздо более опасным штаммом, который был помещен с ним в одну пробирку. Затем смертельно опасный птичий грипп через всю страну переправили в лабораторию, у которой не было разрешения на обработку такого опасного вируса: там он использовался для исследования кур.
Отметим, что подавляющее большинство этих ошибок никогда не приводит к заражению людей. И хотя число 1059 не может не впечатлять, на самом деле речь идет о довольно низком уровне несчастных случаев — работа в лаборатории с контролируемыми биологическими агентами считается довольно безопасной по сравнению со многими профессиями, такими как перевозчик грузов или рыбак.
Правда, автомобильная авария или инцидент на море в худшем случае убьет несколько десятков человек, в то время как жертвами инцидента с пандемическим патогеном потенциально могут быть несколько миллионов. Принимая во внимание высокие ставки и наихудшие сценарии, сложно — при взгляде на эти цифры — заключить, что наши меры предосторожности против катастрофических бедствий достаточны.
Сложности в безопасном обращении с патогенами
Почему в ходе лабораторных исследований так сложно избегать подобного рода ошибок?
Эти проблемы возникают не только в США. Недавнее расследование, проведенное в Великобритании, показало следующее:
Легко понять, почему эти проблемы трудно решить. Введение дополнительных правил для тех, кто занимается патогенными микроорганизмами, не поможет, если обычно заразу подхватывают те, кто с патогенными микроорганизмами не работает. Введение новых правил на федеральном и международном уровнях не поможет, если эти правила не будут последовательно соблюдаться. И если в стандартах по сдерживанию по-прежнему имеются неопознанные технические недостатки, как мы узнаем о них до тех пор, пока их не выявит тот или иной инцидент?
Именно эти тревожные размышления в последнее время снова звучат в новостях, поскольку правительство США одобрило исследование, направленное на то, чтобы сделать некоторые смертоносные вирусы гриппа более вирулентными, то есть облегчить их распространение от человека к человеку. Вовлеченные исследователи хотят подробнее изучить явления трансмиссивности и вирулентности, чтобы лучше подготовить нас к борьбе с этими болезнями. Лаборатории, проводящие такие исследования, предприняли необычные шаги для обеспечения их безопасности и снижения риска вспышки.
Липсич не считает, что мы должны ужесточать стандарты для большинства исследований. Он утверждает, что наш нынешний подход, хотя показатель его ошибок никогда не будет равен нулю, является неплохим балансом научных и глобальных усилий в области здравоохранения и безопасности — это справедливо для большинства биологических исследований патогенов. Но, отмечает он, в отношении наиболее опасных патогенов, которые могут вызвать глобальную эпидемию, этот расчет не действует.
До сих пор политика биобезопасности слишком часто носила реактивный характер: ужесточение стандартов предпринималось после того, как что-то шло не так. Учитывая потенциальные сценарии бедствий, этого явно недостаточно. Сделать наши лаборатории более безопасными чрезвычайно сложно, но, когда дело доходит до самых опасных патогенных микроорганизмов, мы просто обязаны принять этот вызов.
В центре вирусологии в Новосибирске, где хранятся вирусы оспы и других опасных болезней, произошел взрыв. Вирус оспы хранится лишь в лабораториях Кольцово и Атланты. Это — единственный оставшийся источник угрозы оспы. Россия заявила, что во время ремонта разорвался газовый баллон и угроз безопасности нет, сообщает британская газета.
Власти заявили, что взрыв газа вызвал пожар в российской лаборатории, в которой хранятся вирусы от оспы до лихорадки Эбола.
Один рабочий получил ожоги третьей степени. Пожар площадью 30 квадратных метров был позже потушен.
Российские власти настаивают на том, что в комнате, где произошел взрыв, не было биологически опасных веществ.
В 2004 году исследователь скончался в лабораторном комплексе после того, как случайно укололся иглой с вирусом Эбола.
Главный редактор: А. А. Тургиева
Использование переводов в коммерческих целях запрещено
Пользователь обязуется своими действиями не нарушать действующее законодательство Российской Федерации.
Пользователь обязуется высказываться уважительно по отношению к другим участникам дискуссии, читателям и лицам, фигурирующим в материалах.
Публикуются комментарии только на русском языке.
Комментарии пользователей размещаются без предварительного редактирования.
Комментарий пользователя может быть подвергнут редактированию или заблокирован в процессе размещения, если он:
В случае трехкратного нарушения правил комментирования пользователи будут переводиться в группу предварительного редактирования сроком на одну неделю.
При многократном нарушении правил комментирования возможность пользователя оставлять комментарии может быть заблокирована.
Пожалуйста, пишите грамотно – комментарии, в которых проявляется неуважение к русскому языку, намеренное пренебрежение его правилами и нормами, могут блокироваться вне зависимости от содержания.
Недавно Всемирная Организация Здравоохранения выступлила с заявлением, что уничтожать хранящийся в лабораториях мира вирус натуральной оспы пока еще рано.
Как мы укрощали оспу…
В итоге вакцинация от оспы прошла по всем странам и весям мира. Не миновала и Россию – у нас декрет об обязательной вакцинации против этой болезни был принят в 1918 году. А когда советские граждане оказались в безопасности, то партия решила помочь другим бедствующим, и в 1958 году началась вакцинация в странах Азии, где очаги натуральной оспы все еще были очень сильны.
На основе натуральной оспы новосибирские вирусологи пытаются понять, как и из чего изобрести идеальную вакцину, без побочных эффектов для человека
Мы победили… или проиграли?
К 1984-ому году вирус натуральной оспы официально остался только в двух местах – в лабораториях в Атланте (США) и в СССР, а точнее… в Москве. Правда, располагалась эта советская лаборатория в бывшем здании школы, и, уж конечно, условия для изучения вируса там были очень скромные. По сути, оспа просто лежала на сохранении, а изучать ее не рисковали. Еще бы – не дай бог, зараза вырвется наружу, а за порогом – город с многомиллионным населением! Но в штатах то исследования велись… и нужно было срочно что-то придумывать. Тогда-то и вспомнили про Новосибирск.
Кто-то делает из оспы лекарства, а кто-то… может создать биологическое оружие
Вирус оспы хранится лишь в лабораториях Кольцово и Атланты. Это – единственный оставшийся источник угрозы оспы. Если устранить его, то натуральная оспа, возможно, никогда уже не потревожит человечество. Если оставить, то что будет, если вирус вырвется на свободу? Вакцинация от оспы прекратилась еще в 1980-ом году, и современное человечество окажется перед ней совершенно беззащитно. По такому сценарию вирус снова убьет миллионы людей, так же как и в былые времена (только в 20-ом веке оспа унесла около 300 миллионов человеческих жизней – больше чем все войны, взятые вместе…).
Первое:
Из натуральной оспы можно делать хорошие лекарства. Дело в том, что этот вирус синтезирует особые белки, которые можно применять для лечения артритов, снятия септического шока, возникающего при воспалениях и пр. Такие лекарства уже есть и они работают. Так зачем уничтожать то, что приносит пользу? Даже если это вирус…
Второе:
То, что человеческая оспа сохранилась только в двух лабораториях на планете – чисто официальное мнение. На самом деле, требование ВОЗ уничтожить штаммы оспы во всех остальных точках мира носило чисто декларативный характер – на деле никто этого не проверял… И даже если уничтожить вирус в Атланте и Новосибирске, это еще не будет означать, что его не останется больше нигде в мире. А потому велик риск, что из неизвестных подпольных лабораторий натуральная оспа вырвется в мир, который на сегодняшний день от нее не вакцинирован. А что уж говорить о террористической угрозе! Страшно даже представить, как могут использовать оспу злые умы. Например – для создания биологического оружия… В этом случае и США и России, да и всему прочему миру, лучше иметь козырь в рукаве, в виде собственных образцов вируса.
Третье:
Да, натуральная оспа в природе искоренена. Но! Существует еще великое множество разновидностей животной оспы. От братьев наших меньших человек заражается редко. А заболев не может заразить других людей. Пока. На деле же мы видим, что все вирусы постоянно мутируют, и, кто знает, во что может превратиться животная оспа уже через несколько лет. Возможно, мы увидим еще более страшное чудовище…
И, наконец, четвертое:
Прежде чем уничтожать оспу, необходимо разработать современную вакцину, новые способы диагностики заболевания и лекарства против нее.
Да, ученые еще помнят технологию создания вакцины ХХ-го века – когда оспу прививали корове, затем соскребали с ее кожи коросту, а потом разливали получившийся раствор по ампулам. Приятного мало, да и болезни инфицированной коровы при таком методе могли оказаться в теле человека… Есть и еще одна причина непригодности старой вакцины – побочные эффекты в виде разного рода энцефалитов, часть из которых смертельно опасны для людей.
А как что бы выбрали Вы – оставить оспу, или уничтожить - от греха подальше? Выскажите свою точку зрения на нашем сайте!
Возрастная категория сайта 18 +
Читайте также: