Zagrożenie pandemią i wycieki z laboratoriów: Samospełniające się przepowiednie – dr Martin Furmanski

Zagrożenie pandemią i wycieki z laboratoriów: Samospełniające się przepowiednie – dr Martin Furmanski

31 marzec 2014

Źródło: Threatened pandemics and laboratory escapes: Self-fulfilling prophecies,Bulletin of the Atomic Scientists

 

Zagrożenie zdrowia publicznego z powodu wydostania się z laboratoriów wirusów, które są w stanie wywołać pandemię stało się przedmiotem poważnej, zasłużonej dyskusji, do której bodźcem stały się eksperymenty typu “gain of function [uzyskiwania funkcji]”. Pozornym celem tych eksperymentów — w których naukowcy manipulują już niebezpiecznymi patogenami aby stworzyć albo zwiększyć przekazywanie [zarażanie] między ludźmi — jest opracowanie narzędzi do monitorowania naturalnego powstawania szczepów pandemicznych. Przeciwnicy jednak ostrzegają, że ryzyko wymknięcia się z laboratoriów tych potencjalnie niebezpiecznych patogenów znacznie przewyższa wszelkie możliwe korzyści. Takie argumenty pojawiają się w wielu współczesnych artykułach, w tym Rethinking Biosafety in Research on Potential Pandemic Pathogens (Nowe podejście do bezpieczeństwa biologicznego w badaniach nad potencjalnie niebezpiecznymi patogenami); The Human Fatality and Economic Burden of a Man-made Influenza Pandemic: A Risk Assessment (Ofiary śmiertelne i obciążenie ekonomiczne powstałej przez człowieka pandemii grypy: ocena ryzyka); Containing the Accidental Laboratory Escape of Potential Pandemic Influenza Viruses  (Przypadkowe wycieki z laboratoriów potencjalnie niebezpiecznych wirusów grypy); i Response to Letter by the European Society for Virology on “Gain-of-Function” Influenza  Research (Odpowiedź na list Europejskiego Stowarzyszenia Wirusologii na temat badań nad grypą w celu “uzyskiwania funkcji”). 

 

 

Zagrożenie pandemią i wycieki z laboratoriów

 

Ryzyko wybuchu pandemii stworzonej ludzkimi rękami, przez wyciek z laboratorium nie jest hipotetyczne: Jeden miał miejsce w 1977 r., a wystąpił z powodu obaw, że naturalna pandemia była nieunikniona. Miało miejsce wiele innych wycieków potencjalnie niebezpiecznych patogenów z laboratoriów, czego skutkiem było ich przekazywanie między pracownikami laboratoriów. Jak na ironię, laboratoria te pracowały nad patogenami w celu zapobiegnięcia tym właśnie epidemiom, które ostatecznie spowodowały. Z tego powodu tragiczne konsekwencje nazwano “samospełniającymi się przepowiedniami.”

Współczesna analiza genetyczna pozwala na precyzyjne rozpoznanie patogenów, a ponieważ wszystkie znajdujące się w obiegu patogeny wykazują z biegiem czasu zmiany genetyczne, zwykle można określić rok, w którym pojawi się konkretny przykład patogenu, biorąc pod uwagę wystarczającą bazę próbek. Jeżeli patogen pojawia się w naturze po tym, jak nie było go przez lata albo dekady, można założyć, że wymknął się z laboratorium, w którym był przechowywany przez lata jako nieaktywny, nie kumulując w sobie żadnych zmian genetycznych; czyli, jego naturalna ewolucja została zamrożona.

Strach przed świńską grypą w 1976 r. i pandemią ludzkiej grypy H1N1 w 1977 r.

 

Ludzki wirus grypy H1N1 pojawił się w wraz z globalną pandemią w 1918 r. i przetrwał, powoli kumulując niewielkie zmiany genetyczne, aż do roku 1957, kiedy to wydawało się, że zginął, po tym jak pojawił się pandemiczny wirus H2N2. W 1976 r. wirus świńskiej grypy H1N1 zaatakował Fort Dix, powodując 13 hospitalizacji i jeden zgon. Widmo powtórzenia się śmiertelnej pandemii z 1918 r. uruchomiło bezprecedensowe wysiłki w celu zaszczepienia wszystkich Amerykanów. Pandemia świńskiej grypy H1N1 jednak się nie zmaterializowała, a komplikacje po szczepieniach przerwały program po 48 milionach szczepień, które ostatecznie spowodowały 25 zgonów.

Bakteryjne zapalenie płuc było przyczyną większości zgonów w czasie pandemii grypy 1918 roku – NIH

Ludzki wirus H1N1 ponownie pojawił się w 1977 r. w Związku Radzieckim i w Chinach. Wirusolodzy, wykorzystując testy serologiczne i pierwsze testy genetyczne wkrótce zaczęli sugerować, że przyczyną ponownego pojawienie się wirusa był wyciek z laboratorium wirusa z lat 1949-1950, a wraz z tym, jak techniki genomowe stawały się coraz bardziej zaawansowane, stało się jasne, że to prawda. Do 2010 r., naukowcy opublikowali to jako fakt:

“Najbardziej znanym przypadkiem wypuszczonego szczepu laboratoryjnego jest ponowne pojawienie się wirusa grypy typu A, H1N1, który najpierw zaobserwowano w Chinach w maju 1977 r., a wkrótce potem w Rosji.” – PLoS One. 2010 Jun 17;5(6):e11184; The Re-Emergence of H1N1 Influenza Virus in 1977: A Cautionary Tale for Estimating Divergence Times Using Biologically Unrealistic Sampling Dates https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20567599/

Wirus mógł wymknąć się z laboratorium, które próbowało przygotować atenuowaną [złagodzoną] szczepionkę przeciwko H1N1 w odpowiedzi na ostrzeżenia USA przed pandemią świńskiej grypy.

Pandemia z 1977 r. gwałtownie rozprzestrzeniła się na całym świecie, ale ograniczyła się do osób poniżej 20 roku życia: Osoby starsze były odporne dzięki ekspozycji na wirusa przed rokiem 1957. Jego wskaźnik zapadalności był wysoki (20 do 70 procent) w szkołach i obozach wojskowych, ale na szczęście powodował łagodną chorobę, a przypadków śmiertelnych było niewiele. Nadal krążył do roku 2009, kiedy zastąpił go wirus pH1N1. Nie było praktycznie żadnej świadomości społecznej na temat pandemii H1N1 z 1977 r., ani na temat jej laboratoryjnych korzeni, mimo jasnej analogii do istniejących obaw co do potencjalnej pandemii ptasiej grypy H5N1 lub H7N9 oraz eksperymentów typu “uzyskiwania funkcji [gain of function]”. Konsekwencje wymknięcia się wysoce śmiertelnego ptasiego wirusa o podwyższonej transmisyjności prawie z pewnością byłyby znacznie poważniejsze niż wyciek “sezonowego”, prawdopodobnie osłabionego szczepu do populacji z wysoką odpornością w roku 1977.

Wypuszczenie ospy prawdziwej w Wielkiej Brytanii.

 

Wyeliminowanie transmisji naturalnych przypadków ospy prawdziwej sprawiło, że perspektywa ponownego wprowadzenia wirusa była niedopuszczalna. To ryzyko było jasno pokazane w Wielkiej Brytanii, gdzie w latach 1963-1978 pojawiły się tylko cztery przypadki ospy prawdziwej (bez zgonów), które przywieźli podróżnicy z rejonów, w których ospa prawdziwa była chorobą endemiczną, podczas gdy w tym samym czasie co najmniej 80 przypadków i trzy zgony były wynikiem trzech niezależnych wycieków z dwóch różnych akredytowanych laboratoriów badań nad ospą prawdziwą.

Prezentacja dr Toma Macka dla CDC w sprawie ospy prawdziwej, 19 – 20 czerwca 2002 roku

Pierwszy rozpoznany wyciek z laboratorium, w marcu 1972 r., pojawił się wraz z infekcją asystentki laboratoryjnej w London School of Hygiene and Tropical Medicine (Londyńskiej Szkole Higieny i Medycyny Tropikalnej). Obserwowała pozyskiwanie żywego wirusa ospy z jajek używanych jako podłoże do wzrostu; proces odbywał się na otwartym stole laboratoryjnym, co było wówczas normą. Hospitalizowana, ale wcześniej poddana izolacji, zaraziła dwoje odwiedzających pacjenta na sąsiednim łóżku, obie osoby zmarły. Oni z kolei zarazili pielęgniarkę, która przeżyła, tak samo jak asystentka laboratoryjna.

W sierpniu 1978 r. u fotograf medycznej w Birmingham Medical School rozwinęła się ospa prawdziwa i kobieta zmarła. Zaraziła swoją matkę, która przeżyła. Jej miejsce pracy znajdowało się bezpośrednio nad laboratorium ospy prawdziwej w Birmingham Medical School. Koniec końców połączono to z wadliwą wentylacją oraz uchybieniami technologicznymi.

Paracetamol i niedobór glutationu a objawy i zgony na COVID-19

Naukowcy zbadali wtedy ponownie epidemię ospy prawdziwej z 1966 r., która była uderzająco podobna. Pierwsza infekcja w 1966 r. również pojawiła się u fotografa medycznego, który pracował w tym samym ośrodku Birmingham Medical School. Wcześniejsza epidemia była wywołana przez niskowirulentny szczep ospy prawdziwej (variola minor) i spowodowała co najmniej 72 kolejnych przypadków. Nie było zgonów. Dzienniki laboratoryjne ujawniły, że w laboratorium ospy prawdziwej manipulowano przy variola minor w czasie odpowiednim do tego, aby wywołać infekcję u fotografa pracującego piętro wyżej.

Wenezuelskie końskie zapalenie mózgu w 1995 r.

 

Wenezuelskie końskie zapalenie mózgu (VEE) to choroba wirusowa przenoszona przez komary. Okresowo wybucha w ogniskach regionalnych albo w skali całego kontynentu i dotyka koniowate (konie, osły i muły) na półkuli zachodniej. Często występują równoczesne odzwierzęce epidemie wśród ludzi. VEE u ludzi wywołuje ciężką chorobę z gorączką; niekiedy może być ona śmiertelna albo może pozostawiać po sobie trwałą niesprawność neurologiczną (epilepsję, paraliż albo upośledzenie umysłowe) u 4 do 14 procent przypadków klinicznych, w szczególności u dzieci.

Co kilka lat od lat 30. do 70. XX w. pojawiały się duże ogniska wenezuelskiego końskiego zapalenie mózgu. Współczesna analiza ujawniła, że większość ognisk wykazywała zgodność genetyczną z oryginalnym wyizolowanym wirusem wenezuelskiego końskiego zapalenia mózgu [VEE] z 1938 r., wykorzystywanym w inaktywowanych szczepionkach weterynaryjnych. Było jasne, że wiele serii szczepionek weterynaryjnych przeciwko VEE nie zostało całkowicie zdezaktywowanych, więc zachowały się śladowe ilości zakaźnego wirusa.

Od roku 1938 do 1972, szczepionka przeciwko wenezuelskiemu końskiemu zapalenie mózgu [VEE] wywołała większość tych ognisk, którym miała zapobiegać, jasna samospełniająca się przepowiednia.

W 1995 r. poważny wybuch wenezuelskiego końskiego zapalenia mózgu [VEE] wśród zwierząt i ludzi uderzył w Wenezuelę i Kolumbię. Było co najmniej 10.000 przypadków VEE wśród ludzi i 11 zgonów w Wenezueli oraz szacowano 75.000 przypadków wśród ludzi w Kolumbii, z 3000 komplikacji neurologicznych i 300 zgonami. Wirus wenezuelskiego końskiego zapalenia mózgu [VEE] wyizolowano u 10 martwych lub niedonoszonych ludzkich płodów.

Analiza genomowa rozpoznała, że wirus z 1995 r. identyczny z wyizolowanym w 1963 r., bez żadnych zmian krążył przez 28 lat. Był to kolejny przypadek zamrożonej ewolucji, ale inaczej niż w przypadku powiązanych ze szczepieniem ognisk VEE, wirus z 1963 r. nigdy nie był używany w szczepionce. Podejrzenie padło na nieumyślne uwolnienie z laboratorium wirusologicznego, albo przez nierozpoznaną infekcję u pracownika laboratorium lub gościa, albo przez ucieczkę zainfekowanego zwierzęcia laboratoryjnego albo komara. Główny zespół naukowy pracujący nad VEE opublikował w 2001 r. dokument stwierdzający, że epidemia z 1995 r. była najprawdopodobniej związana z wyciekiem z laboratorium, z istotnymi dowodami poszlakowymi: Szczep, wywołujący ognisko choroby był wyizolowany z niezupełnie zdezaktywowanego antygenowego preparatu, używanego na otwartej ławie laboratoryjnej w laboratorium zajmującym się VEE zlokalizowanym w epicentrum ogniska. Jednak brakowało jasnego dowodu, a w konsekwencji zespół powiedział, że ponownie rozważy swój wniosek.

Ogniska SARS po epidemii SARS

 

Ognisko Zespołu Ostrej Ciężkiej Niewydolności Oddechowej w 2003 roku rozprzestrzeniło się na 29 krajów, wywołując ponad [zarejestrowanych] 8000 infekcji i co najmniej 774 zgony. Ponieważ 21 procent przypadków obejmowało personel szpitalny, mogło to potencjalnie zlikwidować usługi opieki zdrowotnej w każdym miejscu, które zaatakowało. Poradzenie sobie z tym w laboratorium jest szczególnie niebezpieczne, ponieważ nie ma szczepionki, a wirus może być przekazywany poprzez aerozole.

Wydychany aerozol i maski na twarz

Co więcej, około pięciu procent pacjentów z SARS stanowią “super-rozsiewacze”, którzy zarażają osiem lub więcej przypadków wtórnych. Na przykład jeden pacjent przenosi SARS bezpośrednio na 33 innych osób (uwzględniając wskaźnik zakażeń na poziomie 45 procent) podczas hospitalizacji, co ostatecznie prowadzi do zakażenia 77 osób, włączając w to trzech wtórnych super-rozsiewaczy. Super-rozsiewacz mógłby nawet pojedynczą laboratoryjną infekcję zmienić w potencjalną pandemię.

SARS nie pojawił się ponownie w sposób naturalny, było sześć wycieków z laboratoriów wirusologicznych: po jednym w Singapurze i Tajwanie oraz cztery niezależne wycieki z jednego laboratorium w Pekinie.

Pierwszy miał miejsce w Singapurze w sierpniu 2003 r., u  doktoranta wirusologii na National University of Singapore (Narodowym Uniwersytecie Singapuru). Nie pracował bezpośrednio z SARS, ale wirus był obecny w laboratorium, w którym pracował. Wyzdrowiał i nie wywołał przypadków wtórnych. Światowa Organizacja Zdrowia utworzyła komitet ekspercki do weryfikacji wytycznych do spraw bezpieczeństwa biologicznego związanego z SARS.

Kolejny wyciek miał miejsce na Tajwanie w grudniu 2003 r., kiedy badający SARS naukowiec zachorował podczas lotu powrotnego po udziale w spotkaniu medycznym w Singapurze. 74 osoby z Singapuru, z którymi miał kontakt, zostały poddane kwarantannie, ale znowu, na szczęście, u nikogo nie rozwinął się SARS. Dochodzenie ujawniło, że naukowiec przenosił cieknące odpady zakaźne bez rękawiczek, maski i fartucha. Jak na ironię, komitet ekspertów WHO wezwał do zwiększenia bezpieczeństwa biologicznego w laboratoriach SARS na dzień przed ogłoszeniem tego przypadku.

W kwietniu 2004 r. Chiny poinformowały o przypadku SARS u pielęgniarki, która opiekowała się badaczką z Chinese National Institute of Virology (NIV) (Chińskiego Narodowego Instytutu Wirusologii). Podczas choroby badaczka podróżowała dwa razy pociągiem z Pekinu do prowincji Anhui, gdzie opiekowała się nią jej matka, lekarka, która zachorowała i zmarła. Pielęgniarka z kolei zaraziła pięć przypadków [będące trzecim pokoleniem], wśród których nie było zgonów.

Dalsze dochodzenie ujawniło trzy niepowiązane ze sobą infekcje laboratoryjne u różnych badaczy z Chińskiego Narodowego Instytutu Wirusologii  [NIV]. Co najmniej dwóch pierwszych pacjentów nigdy nie pracowało z żywym wirusem SARS. W Chińskim Narodowym Instytucie Wirusologii [NIV] odkryto wiele uchybień w kwestiach bezpieczeństwa biologicznego, a jako specyficzną przyczynę ogniska określono niewystarczająco inaktywowane preparaty wirusa SARS, których używano w ogólnych (czyli niepodlegających ochronie biologicznej) obszarach laboratorium, łącznie z tym, w którym pracowały pierwsze przypadki. Preparatów nie przetestowano, aby potwierdzić ich bezpieczeństwo po inaktywacji, a powinno to być wykonane.

Pryszczyca w Wielkiej Brytanii w 2007 r.

 

Pryszczyca (Foot and mouth disease – FMD) atakuje zwierzęta parzystokopytne, takie jak świnie, owce i bydło. Została eradykowana w Ameryce Północnej i w większej części Europy. Jest wysoce zakaźna, potrafi rozprzestrzeniać się przez bezpośredni kontakt na butach pracowników rolnych oraz poprzez naturalne aerozole, które mogą roznosić się nawet do 250 kilometrów. Ogniska choroby na wolnych od pryszczycy obszarach powodują katastrofę ekonomiczną, ponieważ eksport mięsa jest zatrzymany, a zwierzęta masowo zabijane. Ognisko w Wielkiej Brytanii w 2001 roku skutkowało śmiercią 10 milionów zwierząt i 16 miliardami dolarów strat ekonomicznych.

W 2007 roku pryszczyca ponownie pojawiła się w Wielkiej Brytanii, cztery kilometry od laboratorium z 4 poziomem bezpieczeństwa biologicznego — oznaczenie wskazujące na najwyższy poziom bezpieczeństwa laboratoryjnego — znajdującego się w Pirbright. Ten szczep spowodował epidemię choroby w 1967 roku w Zjednoczonym Królestwie, ale od tego czasu nie krążył nigdzie wśród zwierząt. Był jednak używany w wytwórni szczepionek w ośrodku w Pirbright. Dochodzenie wykazało, że pojazdy budowlane przewiozły błoto skażone wirusem pryszczycy z wadliwej kanalizacji ściekowej w Pirbright do pierwszej farmy. Ognisko objęło 278 zakażonych zwierząt i wymagało zabicia 1578 zwierząt. To zaburzyło produkcję rolną w Wielkiej Brytanii oraz eksport, a koszty oszacowano na 200 milionów funtów.

Prawo federalne zabrania obecności wirusa pryszczycy w kontynentalnej części Stanów Zjednoczonych i znajduje się on wyłącznie w podlegającym Amerykańskiemu Ministerstwu Zdrowia ośrodkowi na Plum Island za Long Island. Obecnie jednak jego następca, ośrodek National Bio and Agro-Defense Facility jest budowany w Manhattanie w hrabstwie Riley, stan Kansas, pod egidą Departamentu Bezpieczeństwa Wewnętrznego [Department of Homeland Security]. Przeniesieniu badań nad pryszczycą do rolniczego centrum Stanów Zjednoczonych sprzeciwiało się wiele grup, łącznie z Government Accountability Office (Rządowym Biurem Odpowiedzialności), jednak Departament Bezpieczeństwa Wewnętrznego zdecydował o lokalizacji w Kansas. W obiektach modernizowanych aby przeciwdziałać zagrożeniu agro- i bioterroryzmem, ministerstwo zwiększa ryzyko dla amerykańskiego rolnictwa w postaci niezamierzonego wycieku.

Niebezpieczne motywy.

 

Te narracje o wycieku patogenów mają wspólne motywy. Istnieją nierozpoznane wady techniczne w standardowych zabezpieczeniach, jak pokazały przypadki ospy prawdziwej i pryszczycy w Wielkiej Brytanii. Z nieodpowiednio inaktywowanymi preparatami niebezpiecznych patogenów pracuje się w obszarach laboratoryjnych o obniżonych poziomach bezpieczeństwa, jak wykazano przy wyciekach SARS i Wenezuelskiego końskiego zapalenie mózgu [VEE]. Pierwsza infekcja, albo “przypadek indeksowy”, zdarza się u osoby, która nie pracuje bezpośrednio z patogenem, który ją zaraża, jak przy wycieku ospy prawdziwej i SARS. Słabe wyszkolenie personelu i słaby nadzór nad procedurami laboratoryjnymi przeczą polityce organów państwowych i międzynarodowych zmierzającej do osiągnięcia bezpieczeństwa biologicznego, jak wykazano przy wyciekach SARS i ospy prawdziwej.

Mało pocieszające jest, że, mimo stopniowej poprawy rozwiązań technicznych w ośrodkach zamkniętych i zwiększonych wymogów polityki w kwestii rygorystycznych procedur bezpieczeństwa biologicznego przy pracy z niebezpiecznymi patogenami, potencjalnie poważne konsekwencje naruszenia zabezpieczeń pojawiają się prawie codziennie: W 2010 roku zgłoszono 244 niezamierzonych wycieków kandydujących na broń biologiczną “select agents” (środków selekcyjnych).

Patrząc na ten problem pragmatycznie, pytanie nie powinno brzmieć, czy takie wycieki przyniosą wielkie ogniska wśród ludności cywilnej, a raczej, jaki to będzie patogen i jak można taki wyciek opanować, jeżeli w ogóle można go będzie opanować.

Eksperymenty, które wzmacniają wirulencję i zdolność do przenoszenia się niebezpiecznych patogenów są finansowane i wykonywane,  w szczególności nad wirusem ptasiej grypy H5N1. Zasadność wykonywania takich eksperymentów w ogóle — szczególnie w laboratoriach zlokalizowanych na uniwersytetach, na gęsto zaludnionych obszarach miejskich, w których potencjalnie narażony personel laboratoryjny ma codzienny kontakt z mnóstwem podatnych i nieświadomych obywateli — zdecydowanie podlega dyskusji.

Jeżeli takie manipulacje miałyby być w ogóle dozwolone, wydaje się rozsądnym, aby prowadzić je w odizolowanych laboratoriach, w których personel jest odseparowany od ogółu społeczeństwa i musi przejść przez okres kwarantanny wyjścia przed ponownym dołączeniem do normalnego życia. Dane historyczne mówią nam, że to nie jest kwestia “czy”, ale jeżeli zignorujemy takie środki, będzie to nas kosztować zdrowie, a nawet życie. Być może wiele żyć.

Notka wydawcy: Ten esej streszcza bardziej szczegółowy przegląd danych historycznych z odpowiednimi odniesieniami naukowymi; jest on dostępny na stronie Center for Arms Control and Non-Proliferation. Autor składa podziękowania Lynnowi Klotzowi i Edowi Sylvesterowi za pomoc w skondensowaniu dłuższego raportu do tego artykułu. 

 

Zobacz na:  Długa historia przypadkowych ucieczek laboratoryjnych potencjalnie pandemicznych patogenów jest ignorowana w reportażach na temat COVID-19 – Sam Husseini
Wytworzony w laboratorium koronawirus wywołał debatę – Jef Akst [2015]
Naukowcy wznawiają wysiłki w celu stworzenia śmiertelnego wirusa grypy, z błogosławieństwem rządu USA – dr Steven Salzberg
Dziwne i niezwykłe cechy genomu wirusa 2019-nCoV i ich analiza – dr James Lyons-Weiler
Laureat Nagrody Nobla Luc Montagnier  twierdzi, że COVID-19 pochodzi z laboratorium