Как ядерная наука помогает бороться с инфекционными заболеваниями

Инфекционные заболевания являются болезнями, вызываемыми патогенами — бактериями, вирусами или другими микроорганизмами, такими как паразиты или грибки. После попадания в организм патогены размножаются и нарушают работу организма.

Характер и тяжесть течения заболевания зависит и от самих патогенов, и от организма-хозяина, в роли которого выступает человек или животное. В частности, при инфицировании COVID‑19 у некоторых людей не проявляется никаких признаков заболевания, либо симптомы являются слабыми, такими как усталость и ломота в теле, в то время как у других людей могут наблюдаться тяжелые и опасные симптомы, которые в отдельных случаях могут приводить к смерти.

Инфекционные заболевания вызывают патогены, которые способны передаваться от человека к человека, от животного к животному или от животного к человеку. Такие заболевания могут распространяться также переносчиками — живыми организмами, такими как насекомые, которые переносят патогены и передают их другим живым организмам.

Более 60% инфекционных заболеваний, которые в настоящее время поражают человека, ведут свое начало от животных. Ученые установили, что более 75% новых болезней животных имеют зоонозный потенциал — то есть это болезни и инфекции, которые передаются человеку от животных. Каждый год зоонозными заболеваниями заражаются около 2,6 миллиарда человек, из которых почти 3 миллиона случаев заканчиваются смертельным исходом. К числу наиболее широко известных зоонозных заболеваний относятся болезнь, вызванная вирусом Эбола, тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС) и COVID-19.

Появление, повторное возникновение и распространение болезней

Инфекции, которые способны проникать через любые границы, находясь внутри организма человека или животного, представляют собой постоянную угрозу. Появляются новые заболевания или штаммы патогенных микроорганизмов, при этом старые исчезают, только чтобы позже возникнуть снова. Некоторые возбудители заболеваний и патогены имеют сразу несколько штаммов или разновидностей. Учитывая, что болезни непрерывно эволюционируют, необходимо также постоянно поддерживать развитие науки и медицины.

При вспышках болезней страдает здоровье людей и/или животных, что может сказываться на благосостояния населения и экономическом положении целых стран. Зачастую такие последствия непропорционально сильно затрагивают уязвимые группы населения, например, детей, неимущих, пожилых и/или людей с ослабленной иммунной системой. В подавляющем большинстве случаев жертвами инфекционных заболеваний становятся жители развивающихся стран, особенно в бедных районах.

В настоящее время вероятность появления, повторного возникновения и распространения инфекционных заболеваний среди людей как никогда высока. Глобализация, рост численности населения и урбанизация означают, что люди перемещаются более активно и живут ближе к друг другу, в то время как вследствие обезлесения, изменения климата, миграции и развития животноводства происходит сужение естественных барьеров, разделяющих животный мир и человеческое общество, что увеличивает риск возникновения вспышек зоонозных заболеваний.

Кроме того, лечить инфекционные заболевания становится сложнее из-за того, что некоторые патогены стали более устойчивыми к антибиотикам, из-за прекращения вакцинации вновь возникают заболевания, которые ранее поддавались профилактике, и появляются новые патогены, против которых пока нет вакцин или лекарств. Многие страны не располагают оборудованием, чтобы точно диагностировать такие инфекции на ранних этапах, что увеличивает риск их распространения.

Предотвращение, обнаружение и работа на упреждение

Организация работы по раннему обнаружению является ключом для ограничения распространения инфекций и предупреждения возникновения эпидемий. Надежными инструментами, которые помогают ученым исследовать, предотвращать, обнаруживать и сдерживать вспышки болезней животных и зоонозных заболеваний, служат ядерные и смежные методы.

Одним из наиболее широко используемых и точных лабораторных методов диагностического тестирования является полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией в реальном времени (ОТ-ПЦР в реальном времени). Этот метод, основанный на изысканиях в ядерной области, применяется для обнаружения специфического генетического материала патогенов, в том числе вирусов. Диагноз может быть поставлен на основании подтвержденного обнаружения генетического материала патогена во взятой у человека или животного пробе. Подробное описание принципов работы этого метода и его использования для обнаружения COVID-19 приведено здесь.

На ранних этапах некоторые заболевания протекают с незначительными симптомами или без симптомов и даже могут быть ошибочно приняты за другие болезни. Для того, чтобы быстро и точно диагностировать заболевание, а также продолжать наблюдение за ним, повышая шансы на сдерживание его распространения, может применяться медицинская визуализация, в том числе методы радиологии и ядерной медицины. Подробнее о диагностической визуализации и ее применении в случае COVID-19 читайте в материале на здесь.

Основанный на ядерных технологиях метод регулирования размножения насекомых, получивший название «метод стерильных насекомых» (МСН), может помогать предотвращать, сдерживать и потенциально даже пресекать распространение некоторых трансмиссивных заболеваний. В настоящее время ведутся исследования и разработки в отношении того, как МСН может применяться для борьбы с комарами — переносчиками возбудителей заболеваний. Более подробно об этом читайте на здесь.

Некоторые вакцины содержат в своем составе тот или иной патоген в инактивированной форме, который после введения в организм вызывает реакцию иммунной системы, чтобы подготовить ее к борьбе с инфекцией. В настоящее время изучаются возможности применения облученных вакцин для борьбы с инфекционными заболеваниями. С помощью излучения патоген может быть инактивирован без нарушения его структуры. Подробнее ознакомиться с возможностями применения облученных вакцин в борьбе с болезнями животных можно на здесь.

МАГАТЭ обладает многолетним опытом в вопросах оказания государствам-членам помощи в создании потенциала для раннего обнаружения патогенов и определения их характеристик, а также организации быстрой и точной диагностики, лечения и профилактики заболеваний. Эта помощь, во многих случаях обеспечиваемая благодаря взаимодействию с такими партнерами, как Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО), Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Всемирная организация по охране здоровья животных (МЭБ), вносит важный вклад в усилия по борьбе со вспышками инфекционных заболеваний как среди животных, так и среди людей.

ЗОДИАК: Стратегия, выходящая за рамки борьбы с пандемией COVID-19

Глоссарий

Эндемический: регулярно встречающийся в определенном районе или среди представителей определенной группы населения.

Инфекционное заболевание: болезнь, вызываемая патогенами, такими как бактерии, вирусы, паразиты или грибки, которая может передаваться от человека к человеку или от животного к человеку.

Патоген: бактерия, вирус или иной микроорганизм, например паразит или грибок, который способен вызвать заболевание.

Переносчик: живой организм, например, насекомое, который переносит и распространяет патогены.

Трансмиссивные: заболевания, которые переносятся и передаются при помощи переносчиков.

Зоонозы: заболевания и инфекции, которые передаются от животных к человеку.