Председатель президиума НАН — о вкладе ученых в борьбу с коронавирусом

Пандемия уже нанесла сильнейший удар по глобальной системе здравоохранения, мировой экономике и, главное, жизни миллионов людей. Мир стал поистине глобальным. Никому не удастся благополучно «переждать» и выжить в «национальных квартирах». Решать проблемы планетарного масштаба — экономические, социальные, политические — можно и должно только сообща. О том, какие новые вызовы видят ученые и что они уже сегодня могут предложить в ответ, наш разговор с председателем президиума НАН Беларуси академиком Владимиром Гусаковым.

Не упустить время

— По данным Центра системных наук и инженерии при Университете Джонса Хопкинса (США), число подтвержденных случаев заражения коронавирусной инфекцией в мире превысило 4,5 миллиона человек. Наибольшее количество зарегистрировано в США, сложная ситуация в России, Испании, Великобритании, Италии, Франции, Германии, Польше, Бразилии и Турции.

На этом тревожном фоне отдельные страны пытаются использовать борьбу с COVID-19 в политических целях. Так, в западных государствах и ряде СМИ продолжается кампания по обвинению Китая в создании и распространении нового типа коронавируса, хотя официальный представитель ВОЗ Фадела Чаиб еще в апреле заявила, что вся имеющаяся информация свидетельствует: этот вирус имеет животное происхождение, он не был искусственно создан в лабораториях или где бы то ни было еще. Такой же позиции придерживается и глава Уханьского института вирусологии Юань Чжимин, который отметил, что у ученых всего мира нет достаточных знаний для искусственного создания подобных вирусов. С ним солидарны многочисленные авторитетные вирусологи. Сейчас нужны не обвинения — важно не упустить время. Жизни тысяч граждан зависят от согласованных усилий как всего мирового сообщества, так и внутри отдельных стран.

Помимо аспектов, связанных со здоровьем населения, эта ситуация отрази-лась на снижении деловой активности, сокращении транзита товаров, уменьшении объемов внешней торговли. С другой стороны, расширились возможности для развития дистанционных форм занятости, оказания услуг, работы электронных средств коммуникации, оптимизации бизнес-процессов. 

В определенной степени можно констатировать, что вспышка инфекции подталкивает нас к активизации усилий по ускоренному развитию IT-страны, роботизации производственных процессов, использованию в областях повышенного риска «безлюдных» технологий.

Наконец, это ясный сигнал к смене образа мышления: от потребительства к здоровому образу жизни, повышению ее качества на основе развития интеллекта и к философско-мировоззренческой установке на взаимопонимание и взаимодействие для совместного противостояния угрозам.

— НАН Беларуси тесно сотрудничает с китайскими учеными. Используется ли опыт коллег, какая помощь ими оказывается? 

— Положительный опыт Китая в борьбе с коронавирусом, без сомнения, будет детально изучаться во всем мире. Отмечу как весьма позитивный факт то, что Китай активизировал обмены и сотрудничество с другими странами в области противоэпидемического реагирования, а также предоставляет существенную информационную поддержку, в том числе с использованием созданных платформ с большими данными по COVID-19 при государственных центрах — микробиологическом и биоинформационном.

Национальная академия наук Беларуси сотрудничает с китайскими организациями как научного, так и производственного профиля, проводит переговоры с исследовательскими лабораториями КНР по совместной научно-производственной деятельности. Уже достигнуты соглашения о локализации производства тест-систем по обнаружению антител к COVID-19. Недавно китайское правительство приняло решение предоставить белорусской стороне набор реагентов для обнаружения коронавируса, медицинские защитные костюмы, инфракрасные термометры, защитные очки, одноразовые перчатки и другие средства. Кроме того, Китайская академия общественных наук и Академия наук провинции Цзянси оказали ценную помощь НАН Беларуси. Мы получили сообщение от Китайско-Белорусского высокотехнологичного аэрокосмического центра исследований и разработок о поставке нам средств защиты и бесконтактных термометров. Хочу выразить искреннюю признательность всего научного сообщества за такой дружественный шаг. 


Суперкомпьютер против вируса

— Что представляет собой коронавирусная пандемия с научной точки зрения?

— Возбудителем COVID-19 является бета-коронавирус CoV-SARS-2. Он обнаружен и идентифицирован в КНР в декабре 2019 года. Источником вируса являются животные, предположительно, летучие мыши. Позже он получил способность передаваться от человека к человеку. 30 января 2020 года ВОЗ признала вспышку нового коронавируса чрезвычайной ситуацией. С 11 марта ситуация приобрела характер пандемии.

Характерная особенность новой инфекции — длительный инкубационный период. Вирус проникает в организм воздушно-капельным и контактным путями. Он может поражать как верхние дыхательные пути, что сопровождается заложенностью носа, снижением обоняния, болями в горле, так и нижние, что проявляется в виде тромбофлебии и интерстициальной пневмонии. Велика доля бессимптомных форм — 60—80 процентов. Такие пациенты не чувствуют признаков заболевания, но могут активно распространять инфекцию.

О вирусе многое пока неизвестно: его способность поражать различные органы и ткани вне респираторного тракта, роль иммунитета в развитии болезни, формировании ее осложнений, длительность иммунитета после перенесенной инфекции. Однако ученые мира ускоренно в этом направлении работают. По сообщению директора Европейского регионального бюро ВОЗ Ханса Клюге, сейчас уже имеется около 100 потенциальных прототипов вакцины и ведется 6 клинических испытаний. 

 — А что делает НАН Беларуси для борьбы с COVID-19?

 — Думаю, ученые подают достойный пример работы и, что немаловажно, продуктивности в сложных условиях. Используем все наши возможности. 

Нами сформирован пакет наиболее актуальных научных предложений и мер, направленных на комплексное противодействие коронавирусу: от разработок препаратов для людей и домашних животных до материалов и оборудования медицинского назначения.

Хочу подчеркнуть, что диагностика и подтверждение фактов инфицирования коронавирусом крайне важны и для проведения противоэпидемических мероприятий, и для успешного лечения пациентов. С целью создания новых диагностических ПЦР-лабораторий для населения Минской и Гомельской областей (Ратомка, Солигорск, Борисов, Молодечно, Гомель) НАН Беларуси передала Минскому областному центру гигиены, эпидемиологии и общественного здоровья, Солигорскому зональному центру гигиены и эпидемиологии, а также Гомельскому государственному медицинскому университету комплекс оборудования (более 100 единиц), а также лабораторные принадлежности и расходные материалы. Поставленное нами оборудование позволяет оперативно обрабатывать сотни тестов в сутки и обнаруживать самые малые количества коронавируса в биологических пробах. 

Нами разработаны антисептические лекарства, тест-системы по обнаружению антител к COVID-19 (экспресс-тесты, тест-полоски и тест-системы для определения антител), наборы реагентов для биохимических исследований ДНК-ВК. 

На ОДО «Праймтех» в сотрудничестве с Институтом физико-органической химии организовано производство панели для анализа 4 мишеней коронавирусной РНК. Поставлены 550 наборов ДНК-ВК (27.500 определений), которые используются в лаборатории гриппа и гриппоподобных заболеваний РНПЦ эпидемиологии и микробиологии Минздрава, в том числе для диагностики коронавирусной инфекции.

Институт технической акустики осуществил поставку специального аппарата для ультразвуковой сварки полимерных материалов, что также используется при производстве респираторов. Институтом механики металлополимерных систем активно используется 3D-печать для изготовления защитных экранных масок для медиков. 

Отмечу, что наряду с традиционными подходами мы используем новейшие цифровые решения. Компьютерное моделирование позволяет эффективнее создавать инновационные медицинские препараты.

Предварительная стадия разработки лекарств идет с использованием супервычислительных систем. Сегодня уже установлена трехмерная структура коронавируса. Информатики и биохимики проводят совместные исследования по компьютерному моделированию химических соединений для создания перспективных лекарств против коронавируса. Установлен ряд соединений, значимых с точки зрения их противовирусной активности.


Усилить защиту

— Какие перспективные разработки НАН, направленные на борьбу с инфекцией, вы могли бы выделить? 

— Институт биофизики и клеточной инженерии предложил метод лечения тяжелых пневмоний с применением пулированных аллогенных мезенхимальных стволовых клеток. Министерство здравоохранения уже одобрило проект задания на его разработку. По мнению специалистов, применение стволовых клеток может значительно улучшить результаты лечения. Кроме того, академические ученые изобрели метод выделения, стандартизации и применения экзосом мезенхимальных стволовых клеток для лечения фиброза легких — последствия интерстициальных пневмоний, вызванных коронавирусом.

Учеными-физиками разработан и сертифицирован аппарат ультрафиолетового экстракорпорального облучения крови «Гемоквант-04». Он положительно зарекомендовал себя в лечении тяжелых форм атипичной пневмонии, резистентных к проводимой антибиотикотерапии. Сейчас в медицинских учреждениях эксплуатируются около 70 таких аппаратов, созданных в академии. Так как есть сведения о коротком времени жизни вируса при солнечном освещении, полагаем, что использование технологии экстракорпорального ультрафиолетового облучения крови будет перспективно для лечения заболеваний, вызванных COVID-19.

Также физиками активизирована разработка аппарата для внутрисосудистого ультрафиолетового воздействия на кровь с помощью одноразовых стерильных световодов. Такая технология позволяет значительно упростить и сократить продолжительность процедуры ультрафиолетового воздействия на кровь.

Исследования, выполненные на культуре клеток, показали, что воздействие на них низкоинтенсивного лазерного излучения красной области спектра приводит к 10-кратному снижению вероятности заряжения клеток вирусом (исследования проводились на вирусе ринотрахеита телят). В этой связи новые перспективы открываются для применения ранее разработанных аппаратов («Лотос», «Снаг», «Родник» и других), которые широко представлены в клинических учреждениях Беларуси.

Здесь уместно напомнить, что от коронавируса страдают и представители животного мира, в частности, домашние и сельскохозяйственные животные. В этой связи учеными Института экспериментальной ветеринарии наработан ряд — порядка 20 — препаратов и вакцин для различных назначений и групп животных. Причем, ввиду недостаточной изученности механизмов перехода вируса между живыми организмами и специфики его мутации, разработки в области ветеринарной медицины представляются достаточно ценными в познании всего вирусного спектра и влиянии вирусов на человека.

Серьезно работают ученые-физиологи. Особый интерес представляет их разработка способа применения контролируемого состава подогреваемой кислородно-гелиевой смеси в комплексной терапии патологий дыхательной и сердечно-сосудистой систем, вызванных нано- и микроагентами естественного и искусственного происхождений, которая выполняется совместно с Минским НИИ радиоматериалов. В этом же ряду — создание обеззараживающего шлюза для медицинских работников с целью профилактики распространения вирусных инфекций (в кооперации с Центром светодиодных и опто­электронных технологий НАН Беларуси).

— Кстати, сейчас много говорится о важности применения средств защиты от коронавируса. Есть ли у НАН Беларуси наработки в этой области?

— Уже упомянутый Центр светодиодных и оптоэлектронных технологий имеет наработки по использованию ультрафиолетового светодиодного излучения для обеззараживания поверхностей поручней эскалаторов.

Наше предложение по использованию ультрафиолетового излучения для обеззараживания банкнот поддержано Нацбанком и НПЦ гигиены и РНПЦ эпидемиологии и микробиологии Минздрава.

Физико-органиками разработан и выпускается волокнистый ионит ФИБАН V, на 95 — 100 процентов адсорбирующий вирусы из водных сред. Он может быть перспективен и для очистки воздуха от вирусов. Опытная партия материала передана на ОАО «Светлогорск­Химволокно» для проведения испытаний. При положительных результатах его предполагается использовать в респираторах и защитных масках. Также оснащенные ФИБАН V фильтры могут быть перспективными для очистки воздуха от вирусов в больницах, санаториях, производственных помещениях.

«Объединенный институт энергетических и ядерных исследований — Сосны» проводит радиационную стерилизацию изделий медицинского назначения и фармацевтической продукции на базе многоцелевой двухкамерной изотопной гамма-установки. 

Полимерщиками получен волокнисто-пористый материал из политетрафторэтилена «Грифтекс». В отличие от известного пористого материала «Гортекс» наш отечественный материал объемный, не в виде мембраны. Основная область его использования — фильтрация, а его биоинертность, химическая стойкость и высокая пористость позволяют использовать материал для медицинских целей, в том числе при изготовлении респираторов высокого класса защиты. На «Грифтекс» можно наносить различные лекарственные вещества, что повышает эффективность его применения, в частности, в хирургии.

ВАЖНО

На базе НАН Беларуси создана Республиканская межведомственная рабочая группа по преодолению COVID-19. В нее вошли более 30 специалистов, представляющих академическую и вузовскую науку, работников системы здравоохранения. Цель группы — координация деятельности ученых и медицинских работников всей страны.

Формируется Научный совет по коронавирусу при Международной ассоциации академий наук. Ряд академий наук уже прислали свои предложения по выработке комплексных стратегических решений в неблагоприятных условиях.