Елена Клещенко - ДНК и её человек [litres]

Было исследовано около тысячи образцов, искомые мутации находили в десятках из них, но все четыре одновременно – только в восьми, причем семь происходили из одного источника. Так следствие заинтересовалось колбой RMR-1029 из лаборатории Института медицинских исследований инфекционных заболеваний вооруженных сил США (USAMRIID) в Форт-Детрике, Мэриленд. За колбу отвечал некий Брюс Айвинс, микробиолог и специалист по вакцинации. Именно с ним и с этой колбой вышла мутная история: первый образец, который Айвинс и его лаборант приготовили для нужд следствия, был забракован из-за нарушения протокола. Повторно присланный образец оказался чистым, но первый, забракованный, сохранили и тоже проверили – и нашли все четыре мутации. Конечно, случайности бывают всякие, но, когда из той же колбы стали брать образцы другие люди, чистого не получилось ни одного (хотя ни в одном не было всех четырех мутаций одновременно).

Приблизительно в 2006 г. Айвинс стал основным подозреваемым. Человеком он был странноватым, с детскими и юношескими психологическими травмами, – хотя у кого не найдется странностей, если искать будут федералы, расследующие дело о террористическом акте? Вдобавок СМИ не преминули отметить, что он соавтор двух патентов на вакцину от сибирской язвы, так что мотивы якобы лежат на поверхности (как отметили эксперты, это бред: патенты в любом случае принадлежали работодателю Айвинса, то есть армии США). В 2009 г. Брюс Айвинс покончил с собой, прежде чем ему предъявили официальные обвинения. В его виновности до сих пор сомневаются многие, включая жертв нападения и коллег.

Впоследствии ФБР попросило комиссию из Национальной академии наук сделать обзор научной части расследования. Обзор был опубликован 15 мая 2011 г. [149] Review of the Scientific Approaches Used During the FBI’s Investigation of the 2001 Anthrax Letters. https://www.nap.edu/catalog/13098/review-of-the-scientific-approaches-used-during-the-fbis-investigation-of-the-2001-anthrax-letters . , [150] Rasko D. A. et al. Bacillus anthracis comparative genome analysis in support of the Amerithrax investigation // PNAS. 22 Mar 2011; 108 (12): 5027–5032; doi: 10.1073/pnas.1016657108. , и там говорилось, в частности, что, вопреки первоначальным заявлениям ФБР о происхождении разосланных в письмах спор из колбы RMR-1029, этот вывод нельзя считать строго доказанным. По крайней мере – на основании одних только данных научной экспертизы такой вывод сделать невозможно. Проблемы в недостаточной чувствительности и специфичности тестов, а также в том, как была собрана коллекция образцов. Положа руку на сердце, информация, полученная при исследовании спор, не позволяет гарантировать, что такая же мутационная “подпись” не присутствовала в образце из другой лаборатории, не попавшем в поле зрения следователей.

Комиссия также сформулировала выводы на будущее: если снова возникнет необходимость в подобном расследовании, следует использовать методы NGS – высокопроизводительного секвенирования нового поколения, сосредоточиваться на однонуклеотидных полиморфизмах, а также тщательно обдумать методику отбора образцов и статистической обработки данных. Был ли Брюс Айвинс злодеем или жертвой обстоятельств, по сей день неизвестно. Возможно, изучение сохраненных образцов на новом витке технологий что-то прояснит, и эта история будет рассказана до конца.

Интересно, что драма с сибирской язвой в то же самое время разыгралась и в Европе. В 2000–2012 гг. в Германии и Великобритании зарегистрировали более 100 случаев этого заболевания, и все – среди наркоманов. Болезнь протекала тяжело, совсем не так, как обычно, с десятками летальных исходов. Оказалось, что эти люди заразились, делая себе уколы героина, – возбудитель был в наркотике. Генотипирование с использованием однонуклеотидных полиморфизмов и тандемных повторов установило, что все образцы бактерии Bacillus anthracis родственны между собой и происходят из одного источника. Какой-то праведник решил покарать грешников, не смущаясь тем, что B.anthracis передается и через кожу, и воздушно-капельным путем, то есть риску подвергаются ни в чем не повинные люди. Результаты исследования были опубликованы в 2014 г. [151] Hanczaruk M. et al. Injectional Anthrax in Heroin Users, Europe, 2000–2012 // Emerging Infectious Disease . 2014; 20, 2: 322–323; doi: 10.3201/eid2002.120921. Найти борца со злом, насколько мне известно, так и не удалось, но, по крайней мере, врачи были предупреждены.

С вирусами исследователям повезло больше. Жил в испанском городе Валенсия врач-анестезиолог Хуан Маэсо, на вид приличный человек, а на самом деле наркоман. Он систематически воровал у пациентов морфий, причем делал себе инъекции той же иглой, и полбеды, что лишал людей обезболивающего, а беда в том, что он был носителем вируса гепатита С. История эта открылась в феврале 1998 г. Сотни инфицированных людей, все перенесли операции в одной частной клинике и одной государственной больнице… довольно быстро выяснилось, что единственный общий фактор риска – анестезиолог. Но Маэсо, пытаясь оспорить обвинение, прибег к следующему аргументу: где доказательства, что этих людей заразил он, и не собираются ли на него повесить всех больных гепатитом в городе? А может, это он получил вирус от пациента!

Доказательства предоставила молекулярная филогения – изучение родословной вируса. Анализ определенных участков геномов вирусов, полученных у пациентов клиники, подтвердил, что 275 из 322 заразились от доктора-морфиниста. Подтвердилось и родство штаммов, и к тому же вероятный период заражения, рассчитанный через скорость возникновения мутаций, совпал с пребыванием пострадавших в клинике [152] Gonzа́lez-Candelas F. et al. Molecular evolution in court: analysis of a large hepatitis C virus outbreak from an evolving source // BMC Biology. 2013; 11, 76; doi:10.1186/1741–7007–11–76, русский пересказ http://biomolecula.ru/content/1215 . . “Эволюционный” метод был новым для судебной экспертизы, и авторы исследования, по их собственным словам, потратили два дня, чтобы объяснить суду, обвинению и защите, как это работает и что означают результаты. Юристы оценили их усилия, и Маэсо получил приличный срок.

В нынешнем десятилетии расследовать дела об умышленном заражении вроде бы стало проще. Молекулярная эпидемиология – реконструкция эволюции, путей и скорости распространения вирусов по геномным последовательностям – достигла существенных успехов; тот, кто захочет узнать об этом больше, пусть прочитает интервью Георгия Базыкина, зав. сектором молекулярной эволюции Института проблем передачи информации РАН [153] Базыкин Г. Почему эпидемиология должна стать молекулярной. http://www.pcr.ru/state/pochemu-epidemiologiya-dolzhna-stat-molekulyarnoy/ . . Но иногда кажется, что чем больше мы узнаем, тем сложнее становится задача.

В сентябре 2018 г. я побывала в Минске на конференции “Молекулярная диагностика”. Гвоздем программы была секция, посвященная NGS: даже британская Oxford Nanopore представила там свои достижения в секвенировании единичных молекул с помощью миниатюрного устройства, подключаемого к ноутбуку. На этой секции Павел Скумс (факультет информатики Университета штата Джорджия) рассказал о том, как применяются биоинформатические методы для расследования вспышек вирусных заболеваний.