Заведующая лабораторией инфекций с природным резервуаром НИИ гигиены, токсикологии, эпидемиологии, вирусологии и микробиологии РЦГЭиОЗ, доктор мед. наук, профессор Тамара Амвросьева изучает вирусы без малого полвека.
За это время изменились технологии, появились принципиально новые методы диагностики, вирусология вышла на молекулярный уровень, а молекулярно-эпидемиологические исследования стали важнейшей частью системы эпидемиологического надзора. Однако неизменным остается главное: необходимость постоянно наблюдать за инфекциями, понимать закономерности их распространения и быть готовыми к появлению новых возбудителей.
Достиг вершины? Ищи следующую!
Тамара Васильевна, на вашем опыте можно изучать историю современной вирусологии. Расскажите, как за полвека изменилось само понимание вирусных инфекций и какие открытия особенно сильно повлияли на вашу работу.
Наука увлекала меня еще в студенчестве. Закономерно, что после окончания медицинского института в 1979 году я получила распределение в Белорусский НИИ эпидемиологии и микробиологии. Первые два года работала в лаборатории, где изучали антивирусную активность химиопрепаратов на животных. А затем была направлена в аспирантуру Института вирусологии имени Д. И. Ивановского (Москва).
В этом институте была очень сильная научная школа, моими руководителями были известные ученые. Там же я защитила кандидатскую диссертацию, посвященную молекулярной вирусологии гриппа.
После учебы вернулась в Беларусь. Тогда директором нашего института был академик Вениамин Иосифович Вотяков, который считал, что после каждой достигнутой ступени необходимо искать новое перспективное направление для последующих исследований. И предложил мне совершенно нетрадиционную для вирусологии того времени тему: изучение роли вирусов в развитии атеросклероза.
Факт, что инфекции могут участвовать в развитии заболеваний, которые традиционно считались неинфекционными, сегодня уже никого не удивляет. А тогда это было действительно прорывное направление.
Что именно удалось установить в рамках этих исследований?
В середине 1980-х годов в зарубежной литературе появилась гипотеза о том, что некоторые вирусы способны повреждать клетки сосудистой стенки и тем самым создавать условия для развития атеросклеротического процесса. Мы начали проводить свои исследования в этом направлении, по результатам которых в 1995 году я защитила докторскую диссертацию «Вирусные инфекции как факторы риска в атерогенезе» (работа была признана лучшей на постсоветском пространстве в медицинской отрасли по специальности «Вирусология»).
Впоследствии мы стали изучать роль вирусов в развитии других заболеваний. В частности, проводили совместные исследования с кардиологами по проблеме этиопатогенеза миокардитов и дилатационной кардиомиопатии. Это позволило понять, что инфекционные агенты могут быть одним из факторов, запускающих и/или поддерживающих патологический процесс. Они могут повреждать клетки, сосуды, иммунную или кроветворную систему и тем самым создавать условия для дальнейшего развития заболевания.
От пробирки — до практического внедрения
Тамара Васильевна, вашей лаборатории уже 30 лет. Расскажите, как научные исследования превращаются в диагностический инструмент или практические рекомендации для системы здравоохранения.
За эти годы название лаборатории несколько раз менялось, но основное направление работы остается прежним — изучение инфекций с природным резервуаром на популяционном и внешнесредовом уровнях. К ним относятся прежде всего заболевания кишечной группы (энтеро-, норо-, сапо-, аденовирусная инфекции, вирусные гепатиты А, Е и другие), а также вновь возникающие и малоизученные инфекции.
Мы изучаем биологию возбудителей, разрабатываем методы их выявления, проводим молекулярно-генетический и филогенетический анализ циркулирующих вирусов, исследуем молекулярно-эпидемиологические аспекты распространения инфекций, оцениваем качество и безопасность воды и пищевых продуктов по вирусологическим показателям.
Лаборатория работает по принципу полного замкнутого цикла: от фундаментальных исследований до создания диагностических технологий и их внедрения в практическое здравоохранение. Кроме того, мы создали более 20 инструктивно-методических документов и рекомендаций для практического здравоохранения.
Мы разработали ряд оригинальных отечественных технологий и наладили производство более 18 наименований диагностических наборов и тест-систем, часть из которых не имеют зарубежных аналогов и поставляются на экспорт.
Как осуществляется вирусологический контроль воды и пищевых продуктов?
Важным достижением лаборатории является создание национальной системы молекулярно-эпидемиологического слежения за возбудителями вирусных кишечных инфекций и энтеральных гепатитов. Мы исследуем питьевую воду — как централизованного, так и децентрализованного водоснабжения, сточные воды, воду бассейнов, открытых водоемов. Проводим санитарно-вирусологическую оценку пищевых продуктов. Материал поступает из опорных лабораторий лечебно-профилактических учреждений, учреждений санитарно-эпидемиологической службы, водоканалов и других организаций.
Наша лаборатория выполняет функции республиканской референс-лаборатории по диагностике кишечных вирусных инфекций, энтеральных вирусных гепатитов и санитарной вирусологии. На ее базе проводятся исследования более высокого уровня: от обнаружения нуклеиновых кислот вирусов до расшифровки их генома и проведения биоинформационного и филогенетического анализа, позволяющих установить источник инфицирования, пути и факторы передачи возбудителей. Особое внимание мы уделяем количественному определению вирусов. Нам важно знать не только, присутствует ли возбудитель в биологическом или внешнесредовом материале, но и в каком количестве. Это позволяет более объективно оценить потенциальный риск заражения.
От ПЦР — к полногеномному секвенированию
Какие современные технологии наиболее сильно изменили работу вирусологов за последние десятилетия?
Изменения колоссальные!
Когда я начинала работать, основным методом вирусологии было выделение вирусов на культуре клеток. Вирус — внутриклеточный паразит, поэтому его необходимо было размножать в клетках. Это длительный и трудоемкий процесс.
Затем появились методы выявления вирусных антигенов — иммуноферментный анализ, иммунохроматография.
Еще один огромный шаг — ПЦР, полимеразная цепная реакция. Она позволяет обнаруживать нуклеиновую кислоту вируса и отличается высокой чувствительностью и специфичностью. Сегодня ПЦР стала практически рутинным методом. Затем появилась количественная ПЦР, которая дает возможность определить вирусную нагрузку в исследуемой пробе.
А следующий уровень — секвенирование, то есть изучение генома вируса. Сейчас мы уже можем проводить полногеномное секвенирование. Но и этого недостаточно: важно понять, откуда появился вирус в нашей стране, как он связан с зарубежными аналогами, каким путем мог попасть к нам. Здесь на помощь приходят биоинформационный и филогенетический анализы. Специальные компьютерные программы позволяют сопоставлять генетические данные и устанавливать происхождение и пути распространения возбудителя.
Для вирусолога это совершенно другой масштаб возможностей по сравнению с тем, что было несколько десятилетий назад.
Для вирусов нет ни границ, ни таможен
Можно ли сегодня говорить о том, что эпидемиологическая ситуация в Беларуси стабильна и не стоит беспокоиться?
Расслабляться нельзя никогда. Вирусы не имеют ни границ, ни таможен. Они постоянно перемещаются вместе с людьми, животными, насекомыми, пищевой продукцией, иногда с другими объектами окружающей среды. В этих условиях сегодня можно с уверенностью сказать, что система здравоохранения нашей страны располагает необходимыми возможностями для быстрого выявления возбудителей и реагирования на возникающие инфекционные угрозы.
В структуре нашего института работают республиканские референс-лаборатории по различным направлениям. Специалисты обладают необходимыми компетенциями и технологиями, чтобы при необходимости быстро установить возбудителя, изучить его свойства и предложить практические меры по сдерживанию возникшей ситуации.
Для эпидемиологии это принципиально важно: инфекцию нужно не только зарегистрировать, но и понять, что происходит, откуда она пришла и как не допустить дальнейшего распространения.
Какие инфекции сегодня требуют пристального внимания?
Особую опасность представляют новые возбудители. Пандемия COVID-19 очень наглядно показала, насколько быстро новая инфекция способна изменить ситуацию во всем мире.
Но есть и другая категория: инфекции, возбудители которых возвращаются, начинают распространяться там, где раньше практически не встречались или были не опасны для человека. Одним из таких примеров может быть вирусный гепатит Е.
Как установлено в последние годы, причиной его развития у людей может быть вирус гепатита Е крыс. Этот вирус широко циркулирует среди грызунов. Недавно стало известно, что он преодолел межвидовой барьер и получил способность инфицировать человека, вызывая манифестную форму вирусного гепатита.
Для нас это стало основанием начать собственные исследования. Мы изучаем материал от грызунов и клинический материал пациентов с нерасшифрованными вирусными гепатитами. Кроме того, исследуем сточные воды — своеобразное «зеркало», которое позволяет получить информацию о циркуляции возбудителей среди населения.
Это пример того, зачем нужен постоянный мониторинг и лабораторный контроль за инфекционными патогенами. Даже если инфекция сегодня не является значимой проблемой, необходимо понимать, существует ли риск ее распространения завтра.
Самое главное — люди и их преданность делу
Тамара Васильевна, за годы работы вы создали собственную научную школу. Что для вас сегодня означает хороший коллектив?
Это, пожалуй, самое важное, что особенно хорошо понимаешь с опытом. Можно иметь помещение, оборудование, технологии. Но создать сильную и профессионально эффективную команду гораздо сложнее. Нужно найти людей, которым интересны научный поиск, исследовательский процесс и его практический результат. Необходимо их обучить, дать им возможность развиваться и самореализовываться. При этом важно правильно организовать работу, чтобы люди, выполняя конкретные задания, одновременно росли как специалисты и профессионалы своего дела.
Конечно, у меня есть ученики. Под моим руководством подготовлено 6 кандидатов наук. Сейчас близки к завершению еще 3 кандидатские и 2 докторские диссертации по специальностям «Вирусология» и «Инфекционные болезни». Но для меня важно не количество диссертаций. Важно, чтобы молодые специалисты продолжали развивать направление, ставили амбициозные цели, решали новые задачи и направляли научные достижения во благо практического здравоохранения.
И еще одна значимая составляющая успеха — сотрудничество и взаимодействие на уровне разных специалистов. Выполняя научные проекты, мы постоянно работаем с клиницистами, эпидемиологами, санитарными врачами, специалистами других учреждений. Инфекционную безопасность невозможно обеспечить усилиями одной лаборатории или института. Здесь нужен общий результат, в том числе полученный на стыке разных дисциплин и ведомств.
Загадка, которую еще предстоит разгадать
Что вас как ученого до сих пор удивляет в поведении вирусов?
Их стратегия!
Вирусы — удивительные создания. Они существуют на границе живого и неживого, не имеют собственного обмена веществ и могут размножаться только внутри клетки. Они используют ее ресурсы для своего воспроизводства, разрушают, а затем заражают новые клетки.
Некоторые вирусы способны сохраняться в организме длительное время и активироваться при изменении состояния иммунной системы. И самое удивительное — насколько эффективно работает эта стратегия.
Человек обладает огромными научными возможностями, современными технологиями, искусственным интеллектом, мощнейшими вычислительными системами. А вирус, который мы можем увидеть только с помощью специальной техники, продолжает находить способы приспосабливаться. В этом и есть определенная загадка нашей профессии.
Был ли в вашей практике случай, который изменил представление о вирусах?
Таких эпизодов было много, но особенно хочу отметить два.
Первый — исследования роли вирусов в развитии миокардитов и дилатационной кардиомиопатии. Мы смогли показать значение энтеровирусов и вирусов герпеса в этих процессах.
Второй — работа с пациентами после трансплантации органов и клеток. Мы исследовали роль полиомавирусной инфекции в развитии осложнений после трансплантации почки и печени, а также гемопоэтических стволовых клеток. Для обычного человека полиомавирусы, как правило, не представляют серьезной проблемы. Но при выраженном подавлении иммунитета они могут реактивироваться и приводить к тяжелым осложнениям.
По результатам наших исследований были разработаны и внедрены в практику алгоритмы диагностики полиомавирусной и других инфекций после трансплантации органов и клеток, созданы соответствующие инструкции по применению новых методов оказания медицинской помощи, утвержденные Министерством здравоохранения.
Когда видишь, что результат многолетней научной работы становится частью медицинской практики и помогает врачам исцелять людей, понимаешь, ради чего весь этот труд.
Нельзя останавливаться
Тамара Васильевна, какой вы видите вирусологию будущего?
Прежде всего это новые диагностические технологии, которые позволят еще быстрее и эффективнее выявлять возбудителей.
Сейчас мы активно работаем в области генной инженерии и создания новых биотехнологий, направленных на получение белков и вирусоподобных частиц, которые могут использоваться для разработки диагностических систем и вакцинных препаратов. Важным направлением является создание единой биотехнологической платформы, что позволит быстро создавать и модифицировать диагностикумы в случае появления новых и вновь возникающих возбудителей.
Но, наверное, главный тренд — интеграция разных технологий.
Сегодня вирусолог должен понимать не только классическую вирусологию, но и молекулярную биологию, генетику, биоинформатику. Именно поэтому современная лаборатория — это уже не просто помещение с пробирками, а сложная научно-технологическая система.
Ну а главное правило для специалиста остается прежним: нельзя останавливаться! Инфекционные агенты меняются — значит, должны постоянно развиваться наши знания, методы диагностики и подходы к лабораторному контролю и эпидемиологическому надзору.
Почти пять десятилетий работы убедили меня в одном: невозможного в нашей профессии нет. Вопрос только в том, насколько быстро мы сможем свои научные знания и достижения воплотить в практическое решение, насколько квалифицированной будет команда и насколько эффективно организована работа.
Опыт пандемии
Что показала пандемия COVID-19 с точки зрения науки и организации лабораторной работы?
Пандемия показала, насколько важно иметь собственную научную и диагностическую базу и насколько быстро нужно уметь перестраивать работу.
В первые недели пандемии значительная часть материала поступала в наш институт, поскольку на местах еще не было необходимых возможностей для диагностики. Наша лаборатория также включилась в работу. Мы занимались исследованием гуморального иммунитета и разработкой диагностических наборов для выявления антител.
Для меня этот период стал подтверждением простой истины: в условиях новой угрозы очень многое зависит от того, насколько быстро научная организация может превратить знания и технологии в практический инструмент.
Пандемия еще раз показала: к инфекциям нельзя относиться как к чему-то окончательно побежденному.