Wirusom z laboratorium uciec nie tak łatwo
Epidemie chorób i teorie spiskowe stały się nierozłączną parą. Gdy jakiś zarazek zaczyna rozprzestrzeniać się po świecie, natychmiast pojawiają się osoby głoszące, że pochodzi z laboratorium. Przy czym wyznawcy takich poglądów dzielą się z grubsza na dwie frakcje: twardą oraz miękką. Ta pierwsza mówi o celowym działaniu jakichś mrocznych sił (np. rządów, Billa Gatesa czy koncernów farmaceutycznych), które potajemnie modyfikują chorobotwórcze patogeny, a następnie uwalniają je w niecnych celach. Frakcja miękka nie posuwa się aż tak daleko, ale także nie oddaje pola wyłącznie siłom natury. Epidemia jest w jej opinii dziełem naukowców, tyle że niezamierzonym: dany zarazek, np. z powodu błędu, wydostał się z laboratorium, w którym nad nim pracowano, a uczeni i rządy państw boją się do tego przyznać.
Teorie spiskowe: odrzucić czy rozważyć?
Tak właśnie tłumaczono wybuch pandemii Covid-19, a ostatnio wzrost liczby zakażeń wirusem małpiej ospy. O ile jednak w tym drugim przypadku nie ma, jak na razie, żadnych podstaw do formułowania podejrzeń o nienaturalnym pochodzeniu zarazka, o tyle okoliczności pojawienia się wirusa SARS-CoV-2 były żyzną glebą dla hipotez spiskowych. Pandemia zaczęła się bowiem najprawdopodobniej na targu w chińskim mieście Wuhan, w którym siedzibę ma też Instytut Wirusologii. A jest to wiodący na świecie ośrodek zajmujący się badaniem koronawirusów i dlatego posiadający jeden z największych zbiorów ich próbek.
Na to nałożyła się też wojna propagandowa między Chinami a USA, oskarżającymi się nawzajem o uwolnienie zarazka, który dotąd zabił ponad 6,3 mln ludzi. Znaleźli się nawet naukowcy – choć to grupa będąca w zdecydowanej mniejszości – twierdzący (o czym pisaliśmy obszernie w POLITYCE 24/21), że cechy koronawirusa wywołującego Covid-19, a szczególnie zdolność do łatwego infekowania ludzkich komórek, wskazują na jego laboratoryjne modyfikacje. Do dziś nie przedstawili jednak żadnego mocnego dowodu.
Ale czy każdą hipotezę laboratoryjnego pochodzenia epidemii warto z góry odrzucać? Przecież w placówkach badawczych na całym świecie pracuje się z chorobotwórczymi patogenami, błąd jest nieodłączną częścią natury ludzkiej, a niepewność elementem każdej technologii. Jak duże (bądź małe) jest zatem ryzyko, że któregoś dnia wirus lub bakteria ucieknie z laboratorium i sparaliżuje świat kolejną pandemią pochłaniającą miliony ofiar?
Wzmacnianie wirusów: zakazać czy wykorzystać?
Gorące dyskusje na ten temat trwają w środowisku naukowym od dawna, ale ich temperatura poważnie wzrosła w 2011 r. Najbardziej prestiżowe tygodniki naukowe świata – amerykański „Science” i brytyjski „Nature” – ocenzurowały wtedy prace nadesłane przez dwa zespoły wirusologów. Działając niezależnie od siebie, uzyskały one – wywołując kilka mutacji w genach – wersję wirusa H5N1, czyli tzw. ptasiej grypy, którym łatwo zarażały się między sobą fretki. To zaś oznaczało, że prawdopodobnie będzie on również przenosić się między ludźmi.
Człowiek może złapać infekcję H5N1 od ptaków – na przełomie 2005 i 2006 r. odnotowano kilkaset takich przypadków, co spowodowało prewencyjne zabicie milionów sztuk drobiu. Ludzie jednak nie zarażali się tym patogenem od siebie. I całe szczęście, gdyż zmarła wówczas ponad połowa zakażonych, co wskazywało na potencjalnie bardzo wysoką śmiertelność wirusa. Właśnie dlatego naukowcy postanowili zbadać, jakie zmiany genetyczne muszą nastąpić w H5N1, by potrafił skutecznie rozprzestrzeniać się wśród ssaków.
Gdy ogłosili, że udało im się stworzyć taki patogen, rozpętała się burza. I trudno się dziwić, skoro prof. Ron Fouchier z holenderskiego Erasmus Medical Center, szef jednego ze wspomnianych dwóch zespołów „wzmacniających” wirusa ptasiej grypy, powiedział bez ogródek: „Prawdopodobnie to jeden z najbardziej niebezpiecznych wirusów, jakie można stworzyć”. Choć jednocześnie podkreślał, że warto podejmować takie prace, gdyż dzięki nim da się wyprzedzić naturalną ewolucję wirusa H5N1 i dobrze się przygotować do ewentualnej pandemii ptasiej grypy. Bo kiedyś być może przestanie on być wyłącznie patogenem infekującym ptaki i na skutek mutacji skutecznie zaatakuje ludzi. Podobnie jak SARS-CoV-2, który przestał być wirusem nietoperzym, kiedy nauczył się infekować komórki człowieka.
Środowisko naukowe niemal natychmiast podzieliło się na dwa obozy. Jeden poparł Fouchiera i prof. Yoshihiro Kawaokę (to kierownik drugiej, amerykańsko-japońskiej grupy, która też uzyskała niebezpieczny dla ludzi wariant H5N1), i głosił, że gra jest warta ryzyka, bo daje nam wiedzę niezbędną do przyszłej walki z pandemią, m.in. za pomocą szczepionek czy leków. Oponenci twierdzili natomiast, że tego typu badania nie powinny się nawet rozpocząć, gdyż praca nad „wzmocnionymi” patogenami grozi wywołaniem – na skutek np. przypadkowego uwolnienia do środowiska – kolejnej pandemii.
Sprawą zainteresowała się wówczas m.in. amerykańska National Science Advisory Board for Biosecurity (Narodowa Rada Naukowa ds. Bezpieczeństwa Biologicznego, NSABB). Na wszelki wypadek poprosiła „Science” i „Nature” o ocenzurowanie obydwu publikacji, aby nie mogły posłużyć np. bioterrorystom do skonstruowania „usprawnionego” wirusa grypy. I obydwie redakcje zgodnie usunęły fragmenty będące przepisem genetycznego wzmocnienia H5N1. Profesorowie Fouchier i Kawaoka ogłosili zaś na początku 2012 r. zawieszenie na dwa miesiące wszelkich prac nad stworzonymi przez siebie groźnymi patogenami. Pozostali jednak przy swoich opiniach, że tego typu badania są bardzo potrzebne, a żadna pandemia, jak dotąd, nie rozpoczęła się w laboratorium naukowym. Odpowiadali w ten sposób m.in. na zarzut, jakoby wszystkie wirusy grypy, które atakowały ludzkość między 1977 a 2009 r., wydostały się z placówek naukowych.
Wypadki: incydenty czy norma?
Wróćmy do pytania o ryzyko ucieczki zarazka z laboratorium. Amerykański dziennikarz naukowy Michael Schulson postanowił dokładniej przyjrzeć się tej kwestii, a zaskakujące wyniki swojej pracy opublikował w czerwcu na łamach popularnonaukowego tygodnika internetowego „Undark Magazine”. Przywołał w nim m.in. pracę autorstwa dr. Lynna Klotza, fizyka i biochemika, który ponad dekadę temu przejrzał literaturę naukową dotyczącą wypadków w laboratoriach biologicznych. I według niego ryzyko, że patogen wydostanie się z laboratorium, jest wysokie – istnieje 50 proc. szans, że do takiego zdarzenia dojdzie w ciągu pięciu i pół roku. Jest jednak z wyliczeniami Klotza jeden problem: nie zostały opublikowane w żadnym naukowym periodyku, co wymagałoby przejścia przez sito recenzji innych specjalistów. Ponadto ich autor zajmuje się głównie działaniami na rzecz rozbrojenia nuklearnego i bronią biologiczną, a nie pracą akademicką.
Dlatego większe zaufanie budzą publikacje epidemiologa z Harvard University prof. Marca Lipsitcha, który jest zdecydowanym przeciwnikiem badań polegających na „wzmacnianiu” patogenów. Wraz z prof. Tomem Inglesbym z Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health w Baltimore oszacował, że każdy rok eksperymentowania ze zjadliwym i zakaźnym wirusem grypy tylko w jednym laboratorium oznacza od 0,01 do 0,1 proc. szansy na wywołanie pandemii mogącej zabić od 20 mln do 1,6 mld ludzi.
Prof. Ron Fouchier uznał te twierdzenia za mocno przesadzone i przywołał w odpowiedzi własne: szanse na wydostanie się groźnego patogenu z laboratorium o wysokim poziomie zabezpieczeń i wywołanie przez niego pandemii wynoszą 0,0000000003 proc. w ciągu roku. Coś takiego może się więc zdarzyć raz na 33 mld lat (dla porównania: wiek Ziemi to 4–5 mld). A tak niskie ryzyko jest właściwie pomijalne.
Krytycy Fouchiera odpowiedzieli zaś, że jego wyliczenia nie są zgodne z danymi historycznymi. Tylko wirusy z rodziny SARS wydostały się z laboratoriów co najmniej pięć razy w ciągu ostatnich 20 lat, na szczęście nie wywołując negatywnych skutków w postaci choćby lokalnej epidemii.
A dr Klotz dołożył do tego listę prawie 200 przypadków incydentów w laboratoriach pracujących z patogenami z ostatnich dwóch dekad – wiarygodną, bo uzyskaną m.in. na podstawie prawa dostępu do informacji publicznej w USA. W 2013 r. np. źle znieczulona mysz, zainfekowana zmodyfikowanym genetycznie szczepem wirusa SARS, wymknęła się z rąk pracownika placówki naukowej i skryła pod lodówką (na szczęście po jakimś czasie udało się ją złapać). Z kolei w 2014 r. kilkudziesięciu pracowników amerykańskich Centrów Kontroli Chorób i Prewencji (CDC) zostało narażonych na kontakt z żywymi bakteriami wąglika. Przekazano im próbki mające zawierać wyłącznie unieszkodliwione bakterie, dlatego nie założyli strojów ochronnych. Później okazało się, że zarazki nie zostały zabite. Kilka razy doszło także do zainfekowania pracowników laboratoriów mikrobami wywołującymi gruźlicę, tularemię i inne choroby zakaźne, a oni – początkowo nieświadomi tego faktu – wrócili po pracy do swoich domów.
Ryzyko: zaakceptować czy wyeliminować?
Jeśli opinie naukowców są tak dramatycznie rozbieżne, to na ile można oszacować niebezpieczeństwo pandemii z laboratorium? Schulson przywołuje w swoim tekście jeszcze jeden ważny głos w postaci obszernego opracowania firmy Gryphon Scientific, która m.in. przygotowuje naukowe raporty, a jej klientami są często amerykańskie agencje rządowe. Według dokumentu opublikowanego w 2016 r. szanse na ucieczkę patogenu z laboratorium i wywołanie pandemii można ocenić jako nieduże: w jednej amerykańskiej placówce badającej wirusy grypy lub koronawirusy przypadkowa infekcja wśród personelu może się zdarzyć raz na 3 do 8,5 roku, zaś ryzyko, że spowoduje ona światową epidemię, wynosi 1 do 250.
Autorzy raportu Gryphona podają jednak w wątpliwość, czy w ogóle możliwe jest rzetelne wyliczenie szans takiego zdarzenia. Dane na temat częstości występowania potencjalnie groźnych błędów ludzi zajmujących się patogenami są bardzo skąpe. USA nie mają także ani znormalizowanego, ani kompleksowego systemu śledzenia wypadków lub niebezpiecznych zdarzeń w laboratoriach posiadających najwyższe poziomy zabezpieczeń. Nie wiadomo więc, jak często do poważnych naruszeń bezpieczeństwa dochodzi.
Także inni eksperci cytowani w artykule Schulsona wątpią w możliwość trafnej oceny ryzyka. „W tego typu analizach kryje się mnóstwo ukrytych założeń, dlatego eksperci patrzą na dane w różny sposób i dokonują zupełnie odmiennych ocen” – uważa dr Daniel Rozell z Uniwersytetu Stony Brook, autor książki „Dangerous Science” („Niebezpieczna nauka”) poświęconej m.in. analizie ryzyka badań w różnych dziedzinach.
Podsumować tę dyskusję można następująco: nie mamy za bardzo pojęcia, jakie jest ryzyko poważnego wypadku w laboratorium biologicznym badającym groźne patogeny, a w jego następstwie wywołania pandemii. Wiemy natomiast, że – wbrew teoriom spiskowym – do czegoś takiego na razie nie doszło.
Dlatego instytucje państwowe nadzorujące działania naukowców mają twardy orzech do zgryzienia: co począć z badaniami polegającymi na „wzmacnianiu” zarazków. W 2014 r. amerykański rząd ogłosił moratorium na finansowanie tego typu eksperymentów. Obowiązywało jednak tylko przez trzy lata. W tej chwili co najmniej kilkanaście grup naukowców pracuje nad „wzmacnianiem” groźnych wirusów, by zrozumieć, w jaki sposób mogą wyewoluować w jeszcze bardziej niebezpieczne formy, zdolne łatwo przenosić się między ludźmi. Na przykład w 2015 r. jeden z zespołów badawczych zajął się koronawirusem SARS-CoV, który w 2002 r. wywołał potencjalnie groźną, ale na szczęście krótkotrwałą epidemię w Azji. Dołożył mu białka powierzchniowe innego koronawirusa atakującego nietoperze, konkretnie podkowce chińskie. W warunkach laboratoryjnych owa chimera bardzo łatwo wdzierała się do ludzkich komórek i wywołała chorobę u wszystkich laboratoryjnych myszy, które zostały zainfekowane patogenem.
NSABB miała w 2020 r. uważnie przyjrzeć się regulacjom badań nad groźnymi patogenami, a przede wszystkim modyfikowaniu zarazków. Opóźniła to pandemia SARS-CoV-2, ale sprawa wróciła właśnie na wokandę i do końca tego roku ma zostać przygotowany raport zawierający rekomendacje dla prowadzących potencjalnie niebezpieczne eksperymenty. I zapewne zostaną poddane znacznie ostrzejszym rygorom, a może nawet rząd USA w ogóle zaprzestanie ich finansowania. Co jednak nie znaczy, że gdzie indziej na świecie naukowcy ograniczą lub wstrzymają swoje prace.
Rekomendacje nie zastąpią też wnikliwej oceny (która należałaby się opinii publicznej), czy rzeczywiście badania polegające na „wzmacnianiu” chorobotwórczych zarazków warte są ryzyka, jakie się z nimi wiąże. Nawet jeśli to ryzyko byłoby nieduże.