Основанные на ядерных технологиях методы давно применяются в качестве важного инструмента для быстрой и надежной диагностики многих болезней, которые могут передаваться человеку от животных, например, болезни, вызванной вирусом Эбола, высокопатогенного птичьего гриппа, ближневосточного респираторного синдрома и других инфекционных заболеваний. Несмотря на то, что сейчас все внимание приковано к COVID-19, официальным органам следует сохранять бдительность и в отношении других зоонозных инфекций.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), со времени обнаружения болезни на территории Демократической Республики Конго (ДРК) в 1976 году Эбола унесла свыше 15 000 жизней. Этот вирус в основном давал о себе знать в 13 африканских странах. После крупнейшей вспышки в Западной Африке в 2014–2016 годах вместе с Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (ФАО) и в сотрудничестве с ВОЗ МАГАТЭ оказывает поддержку усилиям по диагностике Эболы в странах Африки. Поскольку теперь большее число сотрудников ветеринарных служб имеет возможность быстро и надежно диагностировать заболевание, эти страны лучше подготовлены к работе по раннему выявлению вируса в целях предотвращения крупных вспышек инфекции, а также они добились прогресса в прослеживании молекулярной эпидемиологии Эболы и других вирусных геморрагических лихорадок (ВГЛ) с помощью молекулярных генетических средств.
Эбола — смертельно опасная зоонозная инфекция, вызываемая вирусом, природным носителем которого, как считают ученые, были крыланы, от которых заразились другие животные, а затем он передался человеку. Чем активнее осваиваются ранее незаселенные территории, тем выше становится риск контакта человека с переносчиками ранее неизвестных зоонозных инфекций. «Поэтому крайне важно, чтобы все страны были готовы идентифицировать новые зоонозные инфекции как можно раньше, желательно до того, как они начнут встречаться среди населения, и принимать необходимые меры реагирования», — говорит Мишель Ворно, который руководит технической помощью МАГАТЭ в этой области.
Во время вспышки Эболы в 2014–2016 годах в Сьерра-Леоне, Либерии и Гвинее произошло заражение почти 30 000 человек. Прошло три месяца, прежде чем удалось установить первый диагноз в Гвинее, где началась эта вспышка. Из-за отсутствия возможностей и ресурсов для проведения диагностики количество умерших превысило 2500 человек. В конце 2014 года Гвинея и несколько других африканских стран обратились к МАГАТЭ за помощью в укреплении их потенциала в области диагностики Эболы.
Основанные на ядерных технологиях методы, например, твердофазный иммуноферментный анализ (тИФА) и полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией в реальном времени (ОТ-ПЦР в реальном времени) (см. «Связанные с ядерными технологиями методы диагностики заболеваний»), позволяют ученым диагностировать Эболу намного быстрее, чем обычные методы.
В рамках программы технического сотрудничества МАГАТЭ специалисты из Африки получили помощь по вопросам использования этих методов. В рамках программы технического сотрудничества МАГАТЭ оказало специалистам из Африки помощь в применении этих методов. «Мы обучили 142 местных специалиста проведению ранней диагностики зоонозных инфекций с соблюдением надлежащих условий биологической безопасности, а также передали им необходимое оборудование и диагностические комплекты для выполнения анализов», — рассказывает Иванчо Налетоски, специалист по ветеринарии Объединенного отдела ФАО/МАГАТЭ по ядерным методам в продовольственной и сельскохозяйственной областях.
«Поскольку зоонозные инфекции возникают на стыке мира животных и мира людей, было необходимо провести подготовку специалистов из разных областей, в том числе ветеринаров, медицинских работников и экспертов по дикой природе», — говорит Налетоски.
Анализы проб, взятых у людей или животных, которые потенциально могли быть инфицированы, связаны с высоким уровнем биологической опасности. В этой связи некоторые из 17 учебных мероприятий, проведенных МАГАТЭ в 8 странах в рамках программы технического сотрудничества, были посвящены надлежащему обращению с образцами материала, взятыми при подозрении на Эболу.
В Африке сохраняется реальная угроза широкого распространения этого заболевания. За время недавних вспышек Эболы в ДРК после 2018 года погибли более 2500 человек. До сих пор вспышки заболевания ограничивались территорией только одной страны, но ситуация может измениться в любой момент, поскольку свободно перемещающиеся через границы дикие животные могут принести инфекцию в другие страны.
Сдерживание распространения инфекций
Системы раннего предупреждения имеют решающее значение для быстрого принятия мер по сдерживанию распространения инфекционных заболеваний. Вот почему программа технического сотрудничества МАГАТЭ также предусматривала оказание помощи в укреплении национальных и региональных ветеринарных сетей для ускорения обмена эпидемиологическими данными. Эта помощь позволила должностным лицам в участвующих в программе странах выработать эффективный план реагирования на случай возможных будущих вспышек.
Финансирование этой инициативы осуществлялось за счет взносов Норвегии, Соединенных Штатов Америки, Японии и по линии Африканского регионального соглашения о сотрудничестве при проведении исследований, разработок и при подготовке кадров в связанных с ядерной наукой и техникой областях (АФРА) в рамках Инициативы в отношении мирного использования ядерной энергии.
Связанные с ядерными технологиями методы диагностики заболеваний
Твердофазный иммуноферментный анализ (тИФА) и полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией в реальном времени (ОТ-ПЦР в реальном времени) — это два наиболее широко распространенных метода для диагностики заболеваний, которые основаны на ядерных технологиях.
Отличающийся простотой подготовки и проведения исследования метод тИФА подходит для использования в любой ветеринарной или медицинской лаборатории Ученые помещают разбавленный образец сыворотки крови животного на заранее покрытый специфическим антигеном микротитрационный планшет. Если в исследуемом материале содержатся антитела к инфекционному агенту, произойдет их связывание с антигеном, а добавление меченых ферментом вторичных антител приведет к изменению цвета материала, что укажет на присутствие инфекционного агента. Метод тИФА часто используется для проведения первоначальных тестов и в основном (но не всегда) применяется для определения антител. Метод тИФА был разработан на основе радиоиммунологического анализа, при котором для мечения антител изначально использовались радиоактивные изотопы.
ОТ-ПЦР в реальном времени является методом, который по сравнению с методом тИФА требует более сложного оборудования и манипуляций, но отличается высокой чувствительностью и точностью, что делает его наиболее подходящим для обнаружения конкретных вирусных и бактериальных геномов. Он основан на использовании фермента для копирования (или амплификации) конкретного участка ДНК патогена с увеличением его количества в несколько миллиардов раз всего за полчаса. После этого ученые могут выявлять и наблюдать амплификацию этой ДНК либо с помощью радиоизотопных меток, либо путем измерения уровня флуоресцентного сигнала в процессе амплификации.