CC BY
7
Макаров В. В.
Памяти И.Г. Кекуха, А.И. Ануфриева, В.Н. Иванющенкова и других коллег-вирусологов НИСХИ, плодотворно трудившихся в советское время в сфере защиты животных от особо опасных инфекций
К СТОЛЕТИЮ УОЛТЕРА ПЛАУРАЙТА
ON THE CENTENNIARY OF WALTER PLOWRIGHT
ФГБУ «Центр ветеринарии», 129344, г. Москва, ул. Лётчика Бабушкина, д. 20 ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», Адрес: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6
FSBI "Centerfor Veterinary", 20 st., Pilot Babushkin, 129344, Moscow FSAOI VO "Peoples' Friendship University of Russia (RUDN University)", Address: 6Miklukho-Maklaya st., 117198, Moscow, Russian Federation
Макаров В.В., доктор биологических наук, профессор, vvm-39@mail.ru
Makarov V.V., Doctor of Biological Sciences, Professor, vvm-39@mail.ru
Настоящее сообщение приурочено к столетию со дня рождения Уолтера Плаурайта (Walter Plowright, 1923-2010) -выдающегося ветеринарного врача, ученого-вирусолога, лауреата Всемирной продовольственной премии, разработки которого сыграли решающую роль в искоренении на Земле чумы крупного рогатого скота.
This report is dedicated to the centenary of the birth of Walter Plowright (1923-2010), a notable veterinarian, virologist, world food prize laureate, whose developments played a critical role in eradicating rinderpest worldwide.
Казалось бы, период основополагающих открытий и эпохальных свершений в области инфекционной патологии давно пройден. Естественно, это ни в коей мере не умаляет значения достижений современной биомедицины нобелевского уровня, которые прогрессивно углубляют и расширяют как представления общего и частного порядка, так и обеспечивают фундаментальную основу и прогресс в практике обеспечения здоровья, продуктивности, воспроизводства всего живого на Земле. Но и в их числе есть выдающиеся результаты, вполне заслуживающие быть поставленными на самый высокий уровень социальной и гуманитарной значимости.
Настоящее сообщение приурочено к столетию Уолтера Плаурайта (Walter Plowright, 1923-2010) -ветеринарному врачу, ученому-вирусологу, посвятившему свою жизнь служению профессии в полной гармонии с тезисом «ветеринария оберегает человечество», столетие со дня рождения которого исполняется в текущем году. Его плодотворная деятельность на поприще борьбы с биокатастрофами инфекционной природы, прежде всего чумой крупного рогатого скота, спасшая на рубеже веков скотоводов большей части мира от голода и экономического краха, являет пример высочайшей степени эффективности ветеринарной науки и практики в планетарном масштабе.
У. Плаурайт, выходец из семьи простых британских фермеров, в 1944 году окончил Королевский ветеринарный колледж (КВК). По-
Фото 1. Уолтер Плаурайт (1923-2010), выдающийся ветеринарный врач и ученый, лауреат Всемирной продовольственной премии 1999 г. [10]
скольку продолжалась война, добровольцем вступил в армейский ветеринарный корпус и проходил службу в Палестине, Ливане, Кении, Италии, Бирме, Индии, где его профессиональные интересы окончательно сфокусировались на массовых инфекционных болезнях и эпизоотологии. После демобилизации и краткосрочной работы в КВК по собственному заявлению был направлен на службу в Кению для работы в колониальной ветеринарной службе. 19501964 гг. - ветеринарные исследовательские
Фото 2. Уолтер Плаурайт и команда его лаборатории в Мугуге, Кения, 1970 [10]
лаборатории в Кении и Нигерии, далее знаменитый ветеринарный институт в Пербрайте (1964-1971) и, по совместительству, кафедра вирусологии в Кении (1966-1971), кафедра ветеринарной микробиологии и паразитологии КВК (1971-1978), кафедра микробиологии ветеринарного института в Комптоне, Великобритания (1978-1983) [6, 10].
У. Плаурайт - почетный доктор философии университетов Претории (ЮАР, 1964), Найроби (Кения, 1984), Рединга (Великобритания, 1986), член ряда престижных научных ассоциаций, отмечен многими профессиональными премиями и наградами. И в Африке, и в метрополии он активно и эффективно занимался общественной и организационной деятельностью в профессиональной сфере, участвуя в качестве члена или возглавляя работу ряда приоритетных международных и национальных консультационных комитетов, комиссий, рабочих групп по важнейшим проблемам ветеринарии, вирусологии, эпизоотологии, инфекционной патологии; в частности, он был председателем Рабочей группы по борьбе с чумой КРС Программы ВОЗ/ФАО по сравнительной вирусологии (1968-1976) [6].
Самый успешный период его биохроники -работа в колониальной ветеринарной службе, время позитивных последствий окончания войны, в том числе оптимистических проектов пересмотра связей метрополий с колониями, политического, экономического, социального, культурного укрепления маргинальных регионов мира, до этого беспощадно эксплуатируемых. Именно Африка требовала экстренного внимания и решений ветеринарно-медицинского значения в области оздоровления, продуктивности, воспроизводства ресурсов, являясь средоточием нозоареалов экзотических инфекций с катастрофическим потенциалом, таких как африканский
трипаносомоз (сонная болезнь) и малярия, современная эболавирусная болезнь, африканская чума свиней (АЧС) и чума КРС, которые не только были радикальным препятствием освоения и хозяйственно-экономического использования громадных территорий, но и представляли постоянную угрозу для индустриального мира.
Под научным руководством и при непосредственном участии У. Плаурайта были организованы и успешно осуществлены масштабные исследования по ряду актуальных заболеваний животных, имевших в то время гуманитарно-социальное значение для континента с населением, преимущественным фактором жизнеспособности и основным биологическим ресурсом которого оставалось скотоводство. Это были чума, нодулярный дерматит, злокачественная катаральная лихорадка и другие герпесвирусные инфекции КРС, лихорадка Долины Рифт, оспа и эктима мелких жвачных, АЧС. Им проделана большая организационная работа по созданию современных научных лабораторий, оснащенных на высоком техническом и методическом уровне, обеспеченных в кадровом отношении (фото 2) [1, 6, 10].
В числе прочих важные приоритетные результаты, актуальные для текущей эпизоотической обстановки в РФ, были получены в исследованиях по АЧС. Вирус АЧС, исходно достаточно необычный и существенно отличающийся от других представителей этого мира патогенов, к середине 1960 гг. оставался малоизученным и даже не классифицированным вплоть до того, что не был установлен тип вирусной нуклеиновой кислоты. У. Плаурайт еще в Пербрайте (1966-1968) основательно изучил репродукцию, морфологию, фундаментальные физико-химические и биологические свойства возбудителя. Затем в Мугуге (1969-1974) им был решен принципиальный вопрос относительно механизма африканского
природно-очагового эпизоотического цикла инфекции с участием в качестве резервуара и источника бородавочника - дикого представителя Suidae, от которого контактной передачи возбудителя не происходило. Была установлена трансмиссивная природа перезаражения с участием в качестве переносчика нидиколов - мягких клещей рода Ornithodoros, репродукция в них вируса, вертикальные трансфазовая, трансовариаль-ная и горизонтальная половая передача [10]. Эти результаты, хорошо известные по публикациям, явились существенным подспорьем для исследований, проводимых во ВНИИ ветеринарной вирусологии и микробиологии. Примечательно, что У. Плаурайт в 1964 году передал посетившему его лабораторию в Мугуге сотруднику института уникальный полевой образец вируса АЧС танзанийского происхождения, который в сравнительных исследованиях института впоследствии был эталоном высочайшей вирулентности и внутрипопуляционной полисеротиповой неоднородности.
Но главным успехом деятельности У. Плау-райта стали результаты его работы с чумой КРС, этой совершенно уникальной заразой среди многотысячного скопища патогенов, угрожающего всей живой инфраструктуре мира и вообще биологической целостности Земли. Даже эбола-вирусная болезнь не столь фатальна и страшна, а высоколетальная АЧС значительно «уступает» по контагиозности. Ее уникальность - в патоген-ности чрезвычайной степени, сочетании короткого инкубационного периода и острого течения, высочайшей контагиозности и абсолютной летальности. Типичными клиническими признаками являются «знаменитые 4D» - depression, discharges, diarrhea и death (депрессия, слизи-сто-гнойные истечения, диарея и смерть). Больное животное умирает всего за несколько дней, вспышка заболевания быстро уничтожает целые стада безотносительно к количеству поголовья (рисунок 3) [3, 4, 5, 7, 8].
Рис. 3. Чума КРС в Нидерландах, XVIII век. (Ян Смит II, голландский живописец. https://www.rijksmuseum. п!/п1/соИесйеЖР-Р-ОВ-83.842)
Условием для распространения опустошающих эпизоотий чумы служит воздушно-капельный механизм передачи, требующий тесных контактов, значительных размеров и плотности восприимчивых популяций. Поэтому болезнь находила свои «плацдармы» там, где все скотоводство до сих пор сводится к свободному пастбищному содержанию и перемещению больших группировок животных. Исторически это были части света, в которых на протяжении многих хронологических периодов, начиная с первых цивилизаций, 5-6 тысяч лет назад формировалось народонаселение Земли и скотоводство как первостепенный атрибут и источник жизнедеятельности людей - юго-восточная Азия с неоднократными панзоотиями по всему евразийскому пространству, затем катастрофические эпизоотии в Африке. Это служило критическим фактором эпизоотического риска, и только поэтому сейчас инфекция не представляла бы угрозы упорядоченному или мелкотоварному скотоводству в индустриально развитых странах высокоширотных географических зон.
Хотя чума известна с тех пор, как люди начали одомашнивать скот, в качестве самостоятельной инфекции крупного рогатого скота она была признана в 376-386 гг. Со времен Римской империи зарегистрированы тысячи вспышек, болезнь уничтожила бесчисленные миллионы голов продуктивного, транспортного скота, пахотного тягла, вызвала ошеломляющие экономические потери, способствовала голоду, социальным волнениям и даже войнам. Это единственная болезнь животных, которая оказывала влияние и изменяла ход истории. В течение шестнадцати столетий чума опустошала поголовье скота в Европе и Азии, возникая как побочный продукт каждой крупной военной кампании с обширными перемещениями скота. Болезнь приносила бедствия и голод, сопровождавшие нашествия гуннов и монголов, падение Римской империи, завоевание христианской Европы Карлом Великим, Французскую революцию, обнищание России и колонизацию Африки. В XVIII веке только в Западной Европе в течение трех панзоотий погибло 200 миллионов голов скота, что стало одним из основных мотивов основания научной ветеринарии с учреждением в 1762 году первой ветеринарной школы в Лионе (Франция). Не менее серьезная обстановка была и в царской России после распространения чумы также из азиатского региона: в середине XIX века в центре страны за два года пали 1 млн голов, а в ряде губерний ежегодная смертность составляла 150-300 тысяч голов [3, 7].
С конца XIX века чума КРС, как следствие европейской колонизации, распространилась на северо-восток Африки, затем на юг и запад по всему континенту, где в течение первых десяти лет (1887-1897 гг.) погибло до 95% всего восприимчивого домашнего скота и диких копытных. Эта первая африканская панзоотия сопровождалась катастрофическим социально-экономическим, гуманитарным ущербом и экологическим вредом дикой природе, кочевые племена ряда стран (Эфиопия, Кения, ставшая позже зоной деятельности У. Плаурайта) остались без средств существования и продовольствия, что привело к голоду, каннибализму и смертности свыше половины населения. Аналогичным образом с голландской и американской колонизацией Индонезии и Филиппин в 1870-1880 гг. инфекция в этих странах с огромными популяциями скота получила эпизоотическое распространение с потерями до 90% животных. В 1969-1973 гг. возникла панзоотия на Ближнем Востоке, а на африканском континенте разразилась вторая панзоотия конца 1970 -начала 1980 гг. В последнем случае только в Нигерии ущерб превысил 2 млрд $ [3, 4, 5, 7, 8].
Чума КРС в разное время привлекала внимание крупнейших ученых, оставивших заметный вклад в борьбу с этим бедствием. В их числе Бернардино Рамаззини (1633-1714), профессор университета в Падуе (Италия), изучавший европейскую эпизоотию в начале ХУШ века и сделавший первое научное описание болезни. Джованни Ланчизи (1654-1720), врач, папский лейб-медик (Ватикан), в то же время обосновал контагиозный характер и разработал метод радикальной борьбы с эпизо-отиями чумы, ставший прорывом в контроле инфекции, современный стемпинг аут, до сих пор являющийся «золотым стандартом» эради-кации особо опасных заболеваний. Знаменитый Роберт Кох (1843-1910) несколько лет посвятил исследованию африканской эпизоотии конца XIX века, проводя испытания известных на тот период средств и методов лечения и профилактики инфекционных болезней (фото 4). Морис Николль (1862-1932), французский микробиолог, в 1902 году установил вирусную природу возбудителя.
На этом фоне чрезвычайного антигуманного потенциала заслуживает внимания и специфический аспект столь грозной инфекции. В 1942 году в США были развернуты интенсивные исследования с вакциной против чумы КРС, не все научные результаты которых были общедоступными как свидетельство темной стороны проделанной работы. А с началом холодной
Фото 4. Роберт Кох на фото в центре [Wellcome Collection]
войны США, при участии Великобритании и Канады, на государственном уровне приняли программу по биологическому оружию, включающую объекты сельского хозяйства - животноводство и растениеводство, где в числе зоопатогенов чума КРС стала одним из главных приоритетов ее «благородной» деятельности [2, 8, 9].
Такое серьезное экономическое и социальное бремя ставило чуму КРС в один ряд с наиболее значимыми факторами гуманитарных катастроф вплоть до конца ХХ века, и борьба с ней стала важной частью международных усилий по борьбе с нищетой и голодом во всем мире под протекторатом ФАО, МЭБ и других организаций высокого уровня. С 1950 гг. в отдельных неблагополучных странах стали осуществляться первые национальные кампании по ликвидации болезни путем массовой вакцинации, которые не давали ожидаемого результата [3, 8, 10]. Дело в том, что морбилливирус чумы, наряду с уникальной па-тогенностью, характеризуется столь же уникальной термолабильностью вне организма, и атте-нуированные вакцинные варианты непригодны для использования в субтропических и особенно тропических условиях - подавляющей части глобального нозоареала.
С такой же проблемой столкнулись и отечественные исследования по получению живых вакцин, проводимые в 1970-х гг. в НИСХИ (Казахстан), где этим занимались высококвалифицированные вирусологи, настоящие мастера своего дела И.Г. Кекух, В.Н. Иванющенков, А.И. Ануфриев и др., а автору неоднократно приходилось участвовать в разного рода научных контактах с этим учреждением. Ими были досконально изучены все важнейшие аспекты инфекции - клиника, патогенетика, контагиоз-ность, вирусология и генетика возбудителя. Получены интересные кандидатные препараты, с применением которых защита от контрольного заражения достигалась при предельно низких
титрах нейтрализующих антител (разведение 1:2). О лабильности вакцин свидетельствовал такой экспериментальный факт, что вирус в десятичных разведениях при переносе от лаборатории до вивария терял активность минимум на два логарифма, т.е. на 99%.
Критическим моментом в преодолении этого препятствия стало создание У. Плаурайтом, вернувшимся в Кению, в 1950-х гг. дешевой, эффективной термостабильной живой вакцины, отвечающей необходимым требованиям и приемлемой в тропических условиях. Для этого им была использована открытая незадолго до этого технология выращивания вирусов в культуре клеток (Дж. Эндерс, нобелевская премия 1954 года), тогда уже обеспечившая получение вакцин против ряда вирусных инфекций (полиомиелита, кори). Применение вакцины У. Плаурайта оказалось настолько успешным, что в 1994 г. было принято за основу Программы глобальной эради-кации чумы КРС ФАО, МЭБ и МАГАТЭ, завершившейся в 2001 г. последним зарегистрированным инцидентом; через десять лет это позволило МЭБ официально декларировать, что «чума КРС стерта с лица Земли» [3, 5, 6, 8, 10].
Экономические, технические, гуманитарные выгоды, полученные менее чем за 40 лет применения вакцины У. Плаурайта, огром-
ны. Оно оказало решающее влияние на обеспечение белковыми продуктами питания населения наиболее бедных стран Африки и Азии, обусловило значительные финансовые выгоды в производстве молока, мяса, животного сырья. По оценкам ФАО, дополнительное производство в Индии с 1965 по 1998 гг. составило 289 млрд $, в Африке за тот же период - 47 млрд $. Это только два основных примера: миллиарды долларов, несомненно, были получены и в других странах, таких как Шри-Ланка, Пакистан, Афганистан, Иран и Турция. Защита КРС в странах Африки к югу от Сахары обеспечила сохранение потоков продовольствия и доходов для сотен тысяч, если не миллионов скотоводов и мелких фермеров, предотвратила голод вследствие катастрофической гибели скота при эпизоотиях и социально-политические потрясения, вызываемые истощением продовольственных ресурсов.
Важно отметить, что триумфальному успеху во многом способствовали имманентные характеристики инфекции и некие объективные обстоятельства, сообщающие эпизоотическому процессу чумы и паразитарной системе ее возбудителя достаточную условную уязвимость относительно возможных факторов регулирующего вмешательства. Сюда можно
Рис. 5. Имманентные характеристики чумы КРС, обусловливающие условную уязвимость эпизоотического процесса
a priori отнести физическую неустойчивость морбилливируса, отсутствие роли абиотических факторов, инаппарантных форм течения и хронического носительства в сохранении и передаче инфекции, краткосрочное острое течение и высокую летальность, приводящие к быстрому истощению восприимчивой популяции, малоэффективную воздушно-капельную трансмиссию, требующие для персистентной циркуляции ближайшего контакта и крупных метапопуляций восприимчивого скота, напряженный и продолжительный (по сути пожизненный) приобретенный иммунитет естественного и искусственного типа (рисунок 5). Автору известно из персональных сообщений научных работников, занимавшихся чумой КРС еще в довоенное время, что для прерывания эпизоотической цепи достаточно зоосоци-альной дистанции между животными в один метр (то же, что при КОВИДе-19). Инфекция полипатогенна, но моногостальна; несмотря на чувствительность копытных более сорока видов, паразитосистемным хозяином является только КРС, возбудитель не имеет викариата и экодинамических возможностей, т.е. не может перейти к хозяину другого вида и сменить экотип, как АЧС от диких африканских свиней к домашним и далее к диким европейским кабанам или бешенство от собак-синантропов к лисицам.
За разработку вакцины против чумы КРС, которая явилась решающим элементом в искоренении чрезвычайного фактора сохранения человечества, Уолтер Плаурайт удостоен Всемирной продовольственной премии 1999 года (World Food Prize), своеобразного эквивалента нобелевской премии, высшей международной награды за достижения, которые способствовали прогрессу человеческого развития в области качества, количества, доступности продуктов питания в мире (фото 6). Это первый случай почетного награждения в ветеринарии на столь высоком уровне, признание таким образом значения здоровья животных в благосостоянии человека [1, 6, 10].
В истории человечества это вторая победа в борьбе со смертельными микробами. Первой стала окончательная ликвидация оспы людей, которая осуществлена по инициативе Правительства СССР под эгидой ВОЗ в 1958-1980 гг. (последний случай болезни зарегистрирован в 1977 г. в Сомали). Второй - инфекции животных, предмет выдающегося престижа ветеринарной науки и практики (последний случай в 2001 г. там же). Некоторые сомнения в пост-
Фото 6. Вручение Всемирной продовольственной премии [1]
эрадикационной фазе относительно того, что не циркулирующий возбудитель чумы еще остается в определенных лабораториях (как, вероятно, и вирус оспы), вряд ли оправданы, т.к. условий для его распространения в природе уже не существует. Международные организации, воодушевленные успешной ликвидацией чумы КРС, разрабатывают аналогичные планы искоренения чумы мелких жвачных.
Подобные успехи глобального уровня и значения - настоящее благо для всего живущего на Земле от гуманной и ветеринарной медицины, продолжение ряда величайших достижений человеческого разума, таких как вакцинация Эдварда Дженнера, микробная этиология заразных болезней Роберта Коха, вакцины Луи Пастера.
Список литературы
1. 1999 Laureate: Walter Plowright. WorldFoodPrize-Foundation.
https://www.youtube.com/watch?v=KYP4q4aZWc4
2. Frischknecht F. The history of biological warfare. Human experimentation, modern nightmares and lone madmen in the twentieth century. EMBO Rep. 2003 Jun;4 Spec No(Suppl 1): S47-52. doi: 10.1038/sj.embor.embor849.
3. Global rinderpest action plan. Post eradication. FAO/ WOAH, 2018, 71 p.
4. Morens D., Holmes E., Davis A., Taubenberger J. Global rinderpest eradication: lessons learned and why humans should celebrate too. // J Infect Dis. 2011 Aug 15;204(4):502-5. doi: 10.1093/infdis/jir327.
5. Rinderpest eradication. Bull. OIE. 2011, 2, 1-10.
6. Rinderpest. Food prize for cattle saviour (extract from BBC news). https://ww.fao.org/3ZX3444e/x3444e05. htm#TopOfPage
7. Rinderpest-story. https://www.woah.org/en/eradication-isnt-the-end-of-the-rinderpest-story/
8. The Rinderpest Campaigns. A Virus, Its Vaccines, and Global Development in the Twentieth Century, Cambridge University Press. 2018. doi.org/10.1017/9781108381673.007
9. United States biological weapons program - Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/United_States_biological_ weapons_program
10. Walter Plowright. 20 July 1923-20 February 2010 // Biogr. Mems Fell. R. Soc. 56, 341-358 (2010).
