Борьба с малярией, лихорадкой денге и болезнью, вызванной вирусом Зика, с использованием ядерных технологий

Такие заболевания, как малярия, лихорадка денге и болезнь, вызванная вирусом Зика, распространяемые различными видами комаров, наносят колоссальный ущерб миллионам людей во всем мире. Чтобы побороть эти опасные и зачастую представляющие угрозу для жизни болезни эксперты во многих странах обращаются к ядерным и смежным методам как для выявления заболеваний, так и для снижения численности насекомых.

Денге и Зика

Вирусы денге и Зика в основном распространяются комарами рода Aedes, которые чаще всего встречаются в тропических регионах. В большинстве случаев вирус денге проявляется в виде изнурительных симптомов, похожих на гриппозные, однако все четыре штамма этого вируса также способны вызвать тяжелые, угрожающие жизни формы течения болезни. В случае вируса Зика многие инфицированные люди испытывают только легкие симптомы или не имеют их вовсе, однако этот вирус может вызвать серьезные врожденные дефекты у новорожденных, а у некоторых взрослых он может привести к тяжелым заболеваниям нервной системы.

Одним из наиболее точных и широко используемых лабораторных методов обнаружения вирусов денге и Зика является полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР). МАГАТЭ организует подготовку экспертов со всего мира и предоставляет им оборудование, чтобы они могли использовать этот метод для обнаружения, отслеживания и изучения патогенных микроорганизмов, таких как вирусы. Результаты диагностики помогают медицинским работникам назначить правильное лечение и позволяют экспертам отслеживать вирусы и принимать меры по борьбе с их распространением.

Когда в 2015 и 2016 годах случилась новая вспышка неустановленной болезни, врачи не были уверены в ее происхождении, однако благодаря ОТ-ПЦР удалось определить, что эта вспышка была связана именно с вирусом Зика, а не с каким-либо другим вирусом, например, денге. Метод ОТ-ПЦР использовался для обнаружения вируса у инфицированных людей на протяжении всей эпидемии, которую в январе 2016 года Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения, имеющей международное значение. За это время МАГАТЭ в сотрудничестве с Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций (ФАО) оказало содействие многим странам в использовании данного метода.

В то время как угроза, исходящая от вируса Зика, со времени окончания эпидемии в ноябре 2016 года находится в основном под контролем, проблема лихорадки денге продолжает увеличиваться в масштабах. Например, некоторые страны Латинской Америки и Карибского бассейна сообщили о трехкратном увеличении показателей заболеваемости лихорадкой денге в январе 2020 года по сравнению с аналогичным периодом 2019 года. Что касается Азии, то в 2019 году в Бангладеш было зафиксировано более 80 000 случаев заболевания, то есть в стране наблюдается крупнейшая вспышка денге в ее истории.

Ситуация еще более усугубилась в результате разразившейся в начале 2020 года глобальной пандемии COVID-19. «В результате наложения вспышек денге и COVID-19 многие системы здравоохранения оказались перегружены, — говорит Диана Паэс, руководитель Секции ядерной медицины и диагностической визуализации МАГАТЭ. — Дополнительные сложности связаны с тем, что денге и COVID-19 имеют схожую симптоматику и ряд одинаковых лабораторных характеристик, что затрудняет дифференциальную диагностику. Когда одно заболевание ошибочно принимается за другое, это усложняет процесс лечения и санитарно-эпидемиологический надзор, поэтому критическое значение приобретают точные тесты, такие как ОТ-ПЦР».

Помимо диагностики и отслеживания этих заболеваний у людей эксперты ищут способы сокращения численности распространяющих вирусы комаров рода Aedes. Одним из вариантов является борьба с насекомыми в масштабах района с использованием, в частности, основанного на ядерных технологиях метода регулирования размножения насекомых, получившего название «метод стерильных насекомых» (МСН) (см. вставку «Наука»).

«МСН успешно применяется в борьбе с целым рядом сельскохозяйственных вредителей, и в настоящее время он адаптируется для использования против комаров, — говорит Рафаэль Архилес Эрреро, энтомолог из Объединенного отдела ФАО/МАГАТЭ по ядерным методам в продовольственной и сельскохозяйственной областях. — Этот метод воздействует лишь на целевой вид и не оказывает никакого влияния на другие живые организмы или окружающую среду».

Во всем мире, отчасти благодаря содействию со стороны МАГАТЭ и ФАО, активизировались исследования по использованию МСН против комаров рода Aedes. К примеру, в 2016 году началась реализация четырехлетнего проекта в целях оказания помощи странам региона Латинской Америки и Карибского бассейна. В 2019 году по просьбе Бангладеш был согласован четырехлетний план работы по испытанию МСН для подавления популяций комаров, распространяющих вирус денге. Кроме того, началось осуществление проектов в Азии и Европе, и в 13 странах по всему миру были инициированы пилотные испытания, причем в некоторых случаях степень подавления достигала даже 95%.

В начале 2020 года МАГАТЭ, ФАО, Специальная программа по научным исследованиям и подготовке кадров в области тропических болезней и ВОЗ опубликовали Руководящие принципы проведения испытаний метода стерильных насекомых в качестве способа борьбы с заболеваниями, переносчиками которых являются комары рода Aedes. В этой публикации рассказывается о том, как можно инициировать программу МСН и как принимать решение о ее осуществлении в пострадавших районах отдельных стран.

Малярия

Малярия — это инфекционная паразитарная болезнь, распространяемая самками комаров рода Anopheles. Она угрожает примерно половине населения мира, вызывая целый ряд тяжелых симптомов, а в некоторых случаях и смерть.

Медицинские работники могут диагностировать малярию путем тестирования крови пациента на предмет наличия микроскопических признаков паразита, а также посредством измерения количества антигенов, против которых организм вырабатывает иммунный ответ. Малярию можно также обнаружить с помощью тестирования методом полимеразной цепной реакции (ПЦР), особенно в случаях, когда количество паразитов невелико или когда присутствуют другие инфекции. Такие методы медицинской визуализации, как рентген и компьютерная томография (КТ), позволяют врачам оценить клинические осложнения болезни.

«С помощью диагностической визуализации можно обнаружить малярийные инфекции, которые не были выявлены в ходе обычных обследований», — говорит Хадж Слиман Шериф, руководитель Управления мирных ядерных технологий Министерства иностранных дел Омана. Он объясняет, как за последние два десятилетия в Омане сократилось число зарегистрированных случаев малярии, и рассказывает о значительной роли, которую методы молекулярной диагностической визуализации, освоенные благодаря программе технического сотрудничества МАГАТЭ, играют в рамках новой политики страны по обследованию лиц, прибывших из мест, в которых распространена малярия. «Эта политика в конечном итоге позволит Оману стать страной, свободной от малярии».

За счет сокращения популяции комаров рода Anopheles с помощью МСН эксперты также надеются уменьшить распространенность малярии. Технические проблемы, с которыми они сталкиваются, включают обеспечение выпуска стерилизованных комаров исключительно мужского пола, а также разработку эффективных систем отлова. Это создает препятствия на пути широкомасштабного использования МСН против данного типа комаров.

Одна из постоянных проблем с использованием МСН для борьбы с комарами заключается в том, как эффективным образом выпускать этих хрупких насекомых. В июне 2020 года исследователи обнаружили, что использование беспилотных летательных аппаратов для выпуска стерилизованных самцов является более рентабельным, быстрым и менее губительным для комаров, чем другие распространенные методы выпуска, например с земли или с самолета. Эти выводы ознаменовали собой крупный прорыв с точки зрения расширения возможностей применения МСН против комаров.

НАУКА

Метод стерильных насекомых