Биозащита - Biodefense

Биозащита относится к мерам по восстановлению биозащита группе организмов, которые являются или могут быть подвержены биологические угрозы или инфекционные заболевания. Биозащита часто обсуждается в контексте биологическая война или биотерроризм, и обычно считается военным или аварийного реагирования срок.

Биозащита применяется к двум различным целевым группам населения: гражданским некомбатантам и военным комбатантам (войскам на местах). Защита источников воды и продуктов питания часто является важной частью биозащиты.

Военные

Войска в поле

Военная биозащита в США началось с Медицинское подразделение армии США (USAMU) в Форт Детрик, Мэриленд, в 1956 г. (в отличие от Лаборатории биологической войны армии США [1943–1969], также в форте Детрик, миссия USAMU заключалась исключительно в разработке защитных мер против биоагенты, в отличие от разработки оружия.) USAMU была распущена в 1969 году и сменилась сегодняшним Медицинский научно-исследовательский институт инфекционных болезней армии США (USAMRIID).

В Министерство обороны США (или "DoD") по крайней мере с 1998 года занимается разработкой и применением биозащиты на основе вакцин. В июльском отчете 2001 г., подготовленном Министерством обороны, «критически важные для Министерства обороны продукты» были объявлены вакцинами против сибирская язва (AVA и следующее поколение), оспа, чума, туляремия, ботулинический, рицин, и конский энцефалит. Обратите внимание, что две из этих мишеней - токсины (ботулин и рицин), а остальные - инфекционные агенты.

Гражданское лицо

Роль общественного здравоохранения и эпиднадзора за болезнями

Важно отметить, что все организмы классического и современного биологического оружия являются болезнями животных, за исключением оспы. Таким образом, при любом применении биологического оружия весьма вероятно, что животные заболеют одновременно или, возможно, раньше, чем люди.

Действительно, в крупнейшей известной аварии с биологическим оружием - вспышке сибирской язвы в Свердловске (ныне Екатеринбург ) в Советский Союз в 1979 г. овцы заболели сибирской язвой в 200 км от места выброса микроорганизмов на военном объекте в юго-восточной части города (известном как Соединение 19 и по-прежнему закрыт для посетителей сегодня, см. Свердловская утечка сибирской язвы ).

Таким образом, надежная система эпиднадзора с участием врачей-людей и ветеринаров может выявить атаку биологического оружия на ранней стадии эпидемии, позволяя проводить профилактику заболевания у подавляющего большинства людей (и / или животных), подвергшихся воздействию, но еще не заболевших.

Например, в случае сибирской язвы вполне вероятно, что через 24–36 часов после приступа какой-то небольшой процент людей (с ослабленной иммунной системой или получивших большую дозу этого организма из-за близости к точке выброса) ) заболеют классическими симптомами и признаками (включая практически уникальные рентгенограмма грудной клетки находка, часто признаваемая должностными лицами общественного здравоохранения, если они получают своевременные отчеты). Предоставляя эти данные местным органам здравоохранения в режиме реального времени, большинство моделей эпидемий сибирской язвы показывают, что более 80% облученного населения могут получить лечение антибиотиками до того, как проявятся симптомы, и, таким образом, избежать умеренно высокой смертности от болезни.

Идентификация биологического оружия

Цель биозащиты - объединить устойчивые усилия органов национальной и внутренней безопасности, медицины, здравоохранения, разведки, дипломатии и правоохранительных органов. Поставщики медицинских услуг и работники общественного здравоохранения находятся в числе первых линий защиты. В некоторых странах частные, местные и провинциальные (государственные) возможности расширяются и координируются с федеральными активами для обеспечения многоуровневой защиты от атак биологического оружия. В течение первая война в Персидском заливе Организация Объединенных Наций задействовала группу биологического и химического реагирования, Оперативная группа Скорпион для реагирования на любое возможное применение оружия массового уничтожения против гражданского населения.

Традиционный подход к защите сельского хозяйства, продовольствия и воды: сосредоточение внимания на естественном или непреднамеренном занесении болезни усиливается за счет целенаправленных усилий по устранению текущих и ожидаемых в будущем угроз биологического оружия, которые могут быть преднамеренными, множественными и повторяющимися.

Растущая угроза агентов биологической войны и биотерроризма привела к разработке специальных полевых инструментов, которые выполняют анализ на месте и идентификацию обнаруженных подозрительных материалов. Одна из таких технологий, разрабатываемая исследователями из Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора (LLNL), использует «сэндвич-иммуноанализ», в котором меченные флуоресцентным красителем антитела, направленные на специфические патогены прикреплены к серебряным и золотым нанопроволокам.[1]

Соединенные штаты. Национальный институт аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID) также участвует в выявлении и предотвращении биологической войны и впервые выпустила стратегию биозащиты в 2002 году, периодически публикуя обновления по мере того, как новые патогены становятся темами обсуждения. В этом списке стратегий представлены ответы на конкретные инфекционные агенты, а также классификация этих агентов. NIAID обеспечивает контрмеры после того, как Министерство внутренней безопасности США уточняет, какие патогены представляют наибольшую опасность.

Планирование и ответ

Планирование может включать разработку систем биологической идентификации. До недавнего времени в Соединенных Штатах большинство стратегий биологической защиты было ориентировано на защиту солдат на поле боя, а не простых людей в городах. Финансовые сокращения ограничили отслеживание вспышек заболеваний. Некоторые вспышки, например пищевое отравление из-за Кишечная палочка или Сальмонелла, может быть естественного или преднамеренного происхождения.

Готовность
Террористам относительно легко достать биологические агенты, и они становятся все более опасными в США, а лаборатории работают над усовершенствованными системами обнаружения, чтобы обеспечить раннее предупреждение и идентификацию. загрязненные территории и группы риска, а также для содействия своевременному лечению. В крупных городах разрабатываются методы прогнозирования использования биологических агентов в городских районах, а также оценки территории на предмет опасностей, связанных с биологической атакой. К тому же, судебно-медицинский технологии работают над идентификацией биологических агентов, их географического происхождения и / или их первоначального сына. Усилия включают технологии дезактивации для восстановления объектов, не вызывая дополнительных экологических проблем.

Раннее обнаружение и быстрое реагирование на биотерроризм зависят от тесного сотрудничества между здравоохранение органы власти и правоохранительные органы; однако в настоящее время такое сотрудничество отсутствует. Национальные средства обнаружения и запасы вакцин бесполезны, если местные и государственные чиновники не имеют к ним доступа.[2]

Стратегия Соединенных Штатов

В сентябре 2018 года президент Трамп и его администрация представили новый всеобъемлющий план, Национальную стратегию биозащиты, в котором правительство будет контролировать защиту от биотерроризма. В настоящее время существует 15 федеральных департаментов и агентств и 16 отделений разведывательного сообщества, которые работают с биологическими угрозами. Работа этих групп часто совпадает. Итак, одна из целей Национальной стратегии биозащиты - упорядочить усилия этих агентств, чтобы предотвратить дублирование обязанностей.[3]

Группа людей, отвечающих за надзор за политикой биозащиты, будет Совет национальной безопасности США. В Департамент здравоохранения и социальных служб будет отвечать за выполнение плана. Кроме того, каждый год специальный руководящий комитет будет пересматривать политику и обновлять изменения, а также при необходимости делать бюджетные запросы.[3]

Правительство США разработало комплексную стратегию защиты от биотеррористических атак в 2004 году, когда тогдашний президент Джордж Буш подписал президентскую директиву 10 по национальной безопасности.[4] В директиве излагается система биозащиты страны 21 века и возлагаются различные задачи на федеральные агентства, которые будут предотвращать, защищать и смягчать биологические атаки против нашей родины и глобальных интересов. Однако с того времени у федерального правительства не было всеобъемлющей стратегии биозащиты. Дэниел Герштейн, старший исследователь политики в RAND Corporation и бывший исполняющий обязанности заместителя министра и заместитель заместителя министра внутренней безопасности Управление науки и технологий сказал: «... у нас не было никаких серьезных биотеррористических атак [со времени атак сибирской язвы в 2001 году], так что это покидает общественное сознание, и тогда наступает самоуспокоение».[5]

Однако одна жизнеспособная стратегия, предложенная Грегори Парнеллом, Кристофером Смитом и Фредериком Моксли,[6] три профессора из Военной академии США в Западная точка, предполагает возможность моделирования рисков интеллектуального противника с использованием подхода анализа «защитник-атакующий-защитник», который не требует серьезной интеллектуальной программы противника - только готовность к изменениям.[7]

Бионаблюдение
В 1999 г. Питтсбургский университет Центр Биомедицинский Информатика развернула первую автоматизированную систему обнаружения биотерроризма под названием RODS (наблюдение за вспышками заболеваний в режиме реального времени). RODS предназначен для сбора данных из многих источников данных и использования их для обнаружения сигнала, то есть для обнаружения возможного события биотерроризма в самый ранний возможный момент. RODS и другие подобные системы собирают данные из источников, включая данные клиник, лабораторные данные и данные о продажах лекарств без рецепта.[8][9] В 2000 г. Майкл Вагнер, содиректор лаборатории RODS, и Рон Ариэль, субподрядчик, задумал получать потоки данных в реальном времени из "нетрадиционных" (не связанных со здравоохранением) источников данных. Первые усилия лаборатории RODS в конечном итоге привели к созданию National Retail Data Monitor, системы, которая собирает данные из 20 000 торговых точек по всей стране.[8]

5 февраля 2002 г. Джордж Буш посетил лабораторию RODS и использовал ее как модель для $ Предложение о расходах 300 миллионов на оснащение всех 50 штатов системами бионаблюдения. В речи, произнесенной рядом Масонский храм, Буш сравнил систему RODS с современной "РОСА линия (имеется в виду система раннего предупреждения о баллистических ракетах времен холодной войны).[10]

Принципы и практика бионаблюдения, новой междисциплинарной науки, были определены и описаны в Справочник по бионаблюдениюпод редакцией Майкла Вагнера, Эндрю Мура и Рона Ариела, опубликовано в 2006 году. Бионаблюдение - это наука об обнаружении вспышек заболеваний в режиме реального времени. Его принципы применимы как к природным, так и к антропогенным эпидемиям (биотерроризму).

Данные, которые потенциально могут помочь в раннем обнаружении события биотерроризма, включают множество категорий информации. Данные, связанные со здоровьем, например, из компьютерных систем больниц, клинических лабораторий, электронных системы медицинской документации могут быть полезны системы учета медицинских экспертов, компьютеры центра обработки вызовов службы экстренной помощи 911 и системы ветеринарной медицинской документации; исследователи также рассматривают полезность данных, полученных скотоводство и откормочная площадка операции, кухонные комбайны, питьевая вода системы, записи посещаемости школы и физиологические мониторы, среди прочего.[9] Интуитивно можно было бы ожидать, что системы, которые собирают более одного типа данных, будут более полезными, чем системы, которые собирают только один тип информации (например, специализированная лаборатория или системы на базе телефонного центра 911), и будут менее подвержены ложные срабатывания, и это, кажется, так.

В Европа эпиднадзор за болезнями начинает организовываться в масштабах всего континента, необходимых для отслеживания биологической чрезвычайной ситуации. Система не только отслеживает инфицированных людей, но и пытается определить источник вспышки.

Исследователи экспериментируют с устройствами для обнаружения угрозы:

  • крошечный электронные чипы это будет содержать живые нервные клетки для предупреждения о наличии бактериальных токсинов (идентификация токсинов широкого спектра)
  • Оптоволокно трубы облицованы антитела в сочетании со светоизлучающими молекулами (идентификация конкретных патогенов, таких как сибирская язва, ботулин, рицин)

Новое исследование показывает, что ультрафиолет лавинные фотодиоды предлагают высокий коэффициент усиления, надежность и устойчивость, необходимые для обнаружения сибирской язвы и других агентов биотерроризма в воздухе. Методы изготовления и характеристики устройства были описаны на 50-й конференции по электронным материалам в Санта-Барбаре 25 июня 2008 г. Подробная информация о фотодиодах была также опубликована в выпуске журнала Electronics Letters от 14 февраля 2008 г. и выпуске журнала за ноябрь 2007 г. Письма IEEE Photonics Technology Letters.[11]

Министерство обороны США осуществляет глобальный бионаблюдение через несколько программ, в том числе Глобальную систему наблюдения и реагирования на возникающие инфекции.[12]

Реагирование на инцидент или угрозу биотерроризма

Правительственные органы, которые будут призваны реагировать на инцидент биотерроризма, будут включать правоохранительные органы, подразделения по обезвреживанию опасных материалов и подразделения неотложной медицинской помощи. У вооруженных сил США есть специализированные подразделения, которые могут реагировать на биотерроризм; среди них есть Корпус морской пехоты США ' Сила реагирования на химические и биологические инциденты и армия Соединенных Штатов с 20-я команда поддержки (CBRNE), которые могут обнаруживать, идентифицировать и нейтрализовать угрозы, и обеззараживать жертвы, подвергшиеся воздействию агентов биотеррора. Существует четыре больницы, способные оказать помощь любому, кто подвергся воздействию патогенов BSL3 или BSL4, и специальное клиническое исследование в Национальных институтах здравоохранения является одним из них. Национальные институты здравоохранения построили объект в апреле 2010 года. Это устройство имеет современные возможности изоляции с уникальной системой воздушного потока. Это отделение также проходит обучение по уходу за пациентами, которые заболели из-за вспышки высокоинфекционных патогенов, таких как лихорадка Эбола. Врачи тесно сотрудничают с USAMRIID, NBACC и IRF. Регулярно проводятся специальные тренинги, чтобы поддерживать высокий уровень уверенности в уходе за этими пациентами.

Рынок биозащиты

В 2015 году мировой рынок биозащиты оценивался в 9,8 миллиарда долларов. Эксперты связали крупный рынок с увеличением внимания и поддержки со стороны правительства в результате роста угроз биотерроризма во всем мире. Ожидается, что повышенный интерес правительства расширит отрасль в обозримом будущем. Согласно Medgadget.com, "многие правительственные законы, Проект Bioshield предлагает странам контрмеры против химическая, радиологическая, ядерная и биологическая атака."[13]

Проект Bioshield предлагает доступные биологические меры противодействия различным штаммам оспы и сибирской язвы. «Основная цель проекта - создание финансового органа для создания контрмер нового поколения, разработки инновационных программ исследований и разработок и создания такого органа, как FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов), который может эффективно использовать методы лечения в случае чрезвычайных ситуаций».[13] Увеличение финансирования в дополнение к повышенному вниманию организаций здравоохранения к инвестициям в биозащитные технологии может спровоцировать рост глобального рынка биозащиты.[13]

Глобальный рынок биозащиты разделен на географические регионы, такие как APAC, Латинская Америка, Европа, MEA и Северная Америка. Индустрия биозащиты в Северной Америке с большим отрывом лидирует в мировой индустрии, что делает ее самой высокой долей региональных доходов в 2015 году, принося около 8,91 миллиарда долларов дохода в этом году благодаря огромному финансированию и подкреплению правительства. Согласно прогнозам, для рынка биозащиты в Европе среднегодовой темп роста составит 11,41%. Министерство обороны Соединенного Королевства выделило 75,67 миллиона долларов на оборонные и гражданские исследования, что сделало его самой высокой долей промышленности в регионе в 2012 году.[13]

Недавно Global Market Insights выпустила отчет о новых тенденциях на рынке биозащиты, основанный на подробных научных данных. В число лидеров отрасли, представленных в отчете, входят следующие корпорации: Новые биологические решения, SIGA Technologies, Ichor Medical Systems Incorporation, PharmaAthene, Cleveland BioLabs Incorporation, Achaogen, Alnylam Pharmaceuticals, Xoma Corporation, Dynavax Technologies Incorporation, Elusys Therapeutics, DynPort Vaccine Company LLC, Баварский нордический и Nanotherapeutics Incorporation.[13]

Законодательство

Во время 115-го Конгресса в июле 2018 г. четыре члена Конгресса, республиканцы и демократы (Анна Эшу, Сьюзан Брукс, Фрэнк Палоне и Грег Уолден ) ввел в действие закон о биозащите, названный Законом о готовности к пандемии и всем опасностям и продвижении инноваций (PAHPA) (H.R. 6378). Законопроект усиливает готовность федерального правительства справляться с широким спектром чрезвычайных ситуаций в области общественного здравоохранения, будь то вызванные актом биотерроризма или возникшие в результате стихийного бедствия. Законопроект повторно санкционирует финансирование для улучшения биотерроризма и других мероприятий по обеспечению готовности к чрезвычайным ситуациям в области общественного здравоохранения и реагирования на них, таких как Программа готовности больниц, Соглашение о сотрудничестве в области обеспечения готовности к чрезвычайным ситуациям в области общественного здравоохранения, Проект BioShield и BARDA для передовых исследований и разработок медицинских контрмер (MCM).[14]

У HR 6378 24 коспонсора от обеих политических партий. 25 сентября 2018 года Палата представителей приняла закон.[15]

Смотрите также

использованная литература

Цитаты

  1. ^ Physorg.com, "Закодированные металлические нанопровода показывают биологическое оружие", 12:50 EST, 10 августа 2006 г.
  2. ^ Бернетт, Брайан К. (декабрь 2006 г.), Биозащита США и национальная безопасность: на пути к обнаружению и атрибуции (PDF), Монтерей, Калифорния, США: Военно-морская аспирантура, стр. 21, заархивировано оригинал (PDF) на 2008-02-29, получено 2009-05-24
  3. ^ а б Коэн, Джон (2018-09-19). «План биозащиты Трампа направлен на улучшение координации между агентствами». Наука | AAAS. Получено 2018-09-28.
  4. ^ Директива президента о национальной безопасности - 10 (PDF). Типография правительства США. 2004. С. 57–65.
  5. ^ Розенс, Трейси (02.09.2016). "Герштейн из RAND: США нужна стратегия биозащиты для защиты от террористических угроз". Новости готовности страны. Получено 2016-12-02.
  6. ^ Парнелл, Г.С., Смит, К.М., Моксли, Ф.И. «Интеллектуальный анализ рисков противника: модель управления рисками биотерроризма», Анализ рисков, том 30, № 1, 2010 г.
  7. ^ Национальный исследовательский совет. Оценка риска биотерроризма Министерства внутренней безопасности: призыв к изменениям, Комитет по методологическим улучшениям в анализе биологических рисков Министерства внутренней безопасности. Национальный исследовательский совет национальных академий. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия прессы, 2008 г.
  8. ^ а б Вагнер, Майкл М .; Эспино, Джереми; и другие. (2004 г.), «Роль клинических информационных систем в надзоре за общественным здоровьем», Системы управления медицинской информацией (3-е изд.), Нью-Йорк: Springer-Verlag, стр. 513–539.
  9. ^ а б Вагнер, Майкл М .; Ариэль, Рон; и другие. (2001-11-28), Доступность и сравнительная ценность элементов данных, необходимых для эффективной системы обнаружения биотерроризма (PDF), Лаборатория эпиднадзора за вспышками и заболеваниями в реальном времени, архив из оригинал (PDF) на 2011-03-03, получено 2009-05-22
  10. ^ Тогайер, Джейсон (июнь 2002 г.), Pitt Magazine: Воздушно-десантная оборона, Университет Питтсбурга, архив из оригинал на 2010-06-16, получено 2009-05-22
  11. ^ Лавинные фотодиоды нацелены на агентов биотерроризма Newswise, проверено 25 июня 2008 г.
  12. ^ Пеллерин, Шерил. «Глобальный характер терроризма стимулирует бионаблюдение». В архиве 12 января 2013 г. Wayback Machine Пресс-служба американских вооруженных сил, 27 октября 2011 г.
  13. ^ а б c d е «Объем рынка Biodefense к 2024 году составит 17 миллиардов долларов». Medgadget.com. 2016-09-26. Архивировано из оригинал на 2016-10-05. Получено 2016-10-03.
  14. ^ «Эшу, Брукс вводит законодательство по борьбе с угрозами биологической защиты». Получено 2018-11-30.
  15. ^ Сьюзан, Брукс (26.09.2018). «Действия - H.R.6378 - 115-й Конгресс (2017-2018): Закон о готовности к пандемиям и всем опасностям и продвижении инноваций 2018 года». www.congress.gov. Получено 2018-11-30.

Другие источники

внешние ссылки