Основы биологической безопасности

ОСНОВЫ 
БИОЛОГИЧЕСКОЙ 
БЕЗОПАСНОСТИ

М. Ш. АЗАЕВ
Т.А. КОСОГОВА
А. П. АГАФОНОВ
С.В. НЕТЁСОВ

3-е издание, переработанное и дополненное

Москва
ИНФРА-М
2024

УЧЕБНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

УДК 541.1+614.87+57.08(075.8)
ББК 28.08я73
 
А35

Азаев М.Ш.
А35  
Основы биологической безопасности : учебно-практическое пособие / М.Ш. Азаев, Т.А. Косогова, А.П. Агафонов, С.В. Нетёсов. — 
3-е изд., перераб. и доп. — Москва : ИНФРА, 2024. — 149 с. — (Высшее 
образование). — DOI 10.12737/ 2001724.

ISBN 978-5-16-018418-0 (print)
ISBN 978-5-16-111451-3 (online)
Учебно-практическое пособие содержит определения терминов в области 
биобезопасности, ее основные принципы и практику применения. Пособие 
суммирует многолетний практический опыт работы авторов с возбудителями 
опасных вирусных инфекций человека.
Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся 
по направлениям подготовки «Медицина», «Биология», «Ветеринария», а также для специалистов медико-биологического профиля, биотехнологов, специалистов и инженеров, работающих в области микробиологии, вирусологии, промышленной микробиологии и биотехнологии.

УДК 541.1+614.87+57.08(075.8)
ББК 28.08я73

А в т о р ы:
М.Ш. Азаев, доктор биологических наук, доцент, заведующий отделом Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека;
Т.А. Косогова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник 
Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» 
Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека;
А.П. Агафонов, доктор биологических наук, генеральный директор Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия 
человека;
С.В. Нетёсов, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией бионанотехнологии, микробиологии и вирусологии факультета естественных наук Новосибирского национального исследовательского государственного университета, академик Российской академии наук

ISBN 978-5-16-018418-0 (print)
ISBN 978-5-16-111451-3 (online)

© Азаев М.Ш., Косогова Т.А., 
Агафонов А.П., Нетёсов С.В., 
2023

Данная книга доступна в цветном  исполнении 
в электронно-библиотечной системе Znanium

список сокращений и терминов

• 
BSL (biosafety level) — уровень биобезопасности
• 
Biosecurity (биоохрана)  — комплекс мер по обеспечению сохранности инфекционных патогенов в лаборатории и недопущения 
их несанкционированного выноса
• 
HEPA-filter — высокоэффективный фильтр очистки воздуха 
от микрочастиц
• 
HVAC-system — система обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (система ОВКВ)
• 
IgM, IgG, IgA — иммуноглобулины
• 
Near-miss — промах без аварийных последствий при проведении экспериментальной работы (например, кто-то уронил закрытую пробирку, она почти упала, но ее поймали)
• 
GLP — надлежащая или правильная лабораторная практика
• 
CCTV — замкнутая система видеонаблюдения ограниченного доступа
• 
CMMS — компьютерная система управления инженерным 
оборудованием
• 
АГ — антиген
• 
АСУ — автоматизированная система управления
• 
АТ — антитело
• 
Биобезопасность — биологическая безопасность
• 
БМБ — бокс микробиологической безопасности
• 
ВИЧ — вирус иммунодефицита человека
• 
ВОЗ — Всемирная организация здравоохранения
• 
ГИФ — гомогенный (жидкофазный) иммуноферментный 
анализ
• 
ГНЦ ВБ — Государственный научный центр вирусологии 
и биотехнологии
• 
ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота
• 
ИФ — иммунофлюоресценция
• 
ИФА — иммуноферментный анализ
• 
ЛПУ — лечебно-профилактические учреждения
• 
МВД — Министерство внутренних дел
• 
МПА — мясо-пептонный агар
• 
ООИ — особо опасные инфекции
• 
ПБА — патогенный биологический агент
• 
ПКП — постконтактная профилактика
• 
ПЦР — полимеразная цепная реакция
• 
РА — реакция агглютинации
• 
РГА — реакция гемагглютинации

• 
РИФ — реакция иммунофлюоресценции
• 
РНГА — реакция непрямой агглютинации
• 
РНИФ — реакция непрямой иммунофлюоресценции
• 
РНК — рибонуклеиновая кислота
• 
Роспотребнадзор — Федеральная служба по надзору в сфере 
защиты прав потребителей и благополучия человека
• 
РП — реакция преципитации
• 
РСК — реакция связывания комплемента
• 
РТГА — реакция торможения гемагглютинации
• 
РФ — Российская Федерация
• 
СанПиН — санитарные правила и нормы
• 
СИЗ — средства индивидуальной защиты
• 
СОП — стандартная операционная процедура
• 
СПИД — синдром приобретенного иммунодефицита
• 
СССР — Союз Советских Социалистических Республик
• 
СТОС — станция обработки стоков, или большая дезинфекционная установка на основе циклического автоклавирования с буферным резервуаром
• 
ТФИФА — гетерогенный (твердофазный) иммуноферментный анализ
• 
УББ — уровень биологической безопасности
• 
УНОС — установка непрерывной обработки стоков
• 
УФО — ультрафиолетовое облучение
• 
ФМБА — Федеральное медико-биологическое агентство

предисловие

Возникновение новых или расширение различных существующих природных угроз развитию современного человечества 
продолжается. Это связано в первую очередь с прогрессивно растущей экспансией самого человека в окружающую биологическую 
среду в виде увеличения численности населения, расширения 
ареалов проживания человека, стремительно растущих международного туризма и международной торговли, а также загрязнения 
окружающей среды продуктами жизнедеятельности человеческой 
популяции и отходами производства, не говоря уже о других техногенных факторах. Кроме того, развивается и глобальное потепление, что медленно, но верно ведет к бóльшему территориальному распространению тропических и субтропических животных, 
а вместе с ними и к более широкому распространению патогенов 
и их переносчиков, что, в свою очередь, ведет к бóльшему распространению вызываемых ими инфекционных заболеваний и развитию эпидемий и иногда пандемий.
С целью усиления мониторинга и разработки и внедрения 
в практику новых методов диагностики и профилактики инфекций 
в мире приходится развивать сеть научно-исследовательских институтов, санитарно-эпидемиологических и лечебных учреждений, 
биомедицинских производственных компаний и т.д., которые проводят работы с патогенами и их компонентами, при этом объем 
и сложность работы в них регулярно возрастают. Биологическая 
безопасность и противоэпидемический режим, необходимые 
для выполнения работ в микробиологических лабораториях, профилированных на изучение микроорганизмов I—IV групп патогенности, в современных условиях просто необходимы для защиты 
лабораторного персонала, живущих рядом с этими учреждениями 
жителей и, конечно, для защиты окружающей среды. В Российской Федерации в настоящее время накоплены обширные научные знания в сфере биобезопасности, разработаны и внедрены 
в практику многочисленные правила и инструкции, регламентирующие работу с микроорганизмами с учетом богатого международного опыта. Тем не менее многие вопросы и проблемы биобезопасности еще далеко не полностью нашли отражение в доступной 
литературе.
На основании результатов собственных исследований и анализа материалов многочисленных научных публикаций мы, как 
авторы этой книги, предлагаем системное изложение современных 
научных основ биологической безопасности в виде учебно-методи

ческих материалов, предназначенных для широкой аудитории специалистов: врачей, микробиологов, вирусологов, эпидемиологов, 
заинтересованных в получении знаний по биологической безопасности при организации и проведении работ с микроорганизмами 
I—IV групп патогенности (опасности).
Основная задача этого учебно-практического пособия — познакомить читателей с отечественными и международными требованиями к обеспечению биологической безопасности и выработать 
у них компетентный подход к изучаемой проблеме. Предлагаемое пособие станет достойным вкладом в имеющийся интеллектуальный фонд изданий, описывающих безопасные принципы, 
подходы к изучению и методы предотвращения распространения 
обычных и особо опасных инфекций и обеспечения безопасности 
природы и человека при работе с патогенными микроорганизмами.

глава 1.  

кОнцепция, ОснОвные пОнятия, цели 
и заДачи Обеспечения биОлОгическОй 
безОпаснОсти рабОт с патОгенныМи 
биОлОгическиМи агентаМи. 
классификации МикрООрганизМОв 
пО грУппаМ патОгеннОсти. УрОвни 
биОлОгическОй безОпаснОсти. риски 
рабОты с патОгенаМи

В условиях возросших миграционных и туристических потоков 
в мире существуют реальные угрозы трансграничного переноса 
между странами различных видов возбудителей инфекций, а также 
ранее неизвестных лекарственно-устойчивых или с измененными 
патогенными свойствами биологических агентов. Микроорганизмы 
являются объективной угрозой здоровью и жизни людей мирового 
сообщества. Отсюда вполне обоснованно выдвигается в качестве 
самостоятельной проблема микробиологической опасности, которую часто отождествляют с биологической опасностью.

пОнятие патОгеннОгО МикрООрганизМа

В настоящее время классификация всех живых организмов 
устроена следующим образом: надцарство, или домен, — это таксон, 
или иерархическая ступень, самого высокого уровня научной классификации биологических видов, следующая ступень — царство. 
Сейчас число доменов принято считать равным четырем: вирусы, 
бактерии, археи и эукариоты. В свою очередь домены разбиты 
на царства, и на данный момент различают восемь царств живых 
организмов: животные, растения, хромисты, протисты, грибы, 
археи, бактерии и вирусы.
К домену «Бактерии» относят царство «Бактерии», к домену 
«Археи» — царство «Археи», к домену «Вирусы» — царство «Вирусы», а к домену «Эукариоты» — все остальные царства (рис. 1.1).
Таксономией вирусов занимается Международный комитет 
по таксономии вирусов (International Committee for Taxonomy 
of Viruses), который всю информацию о нынешней классификации 
и о предложениях по ее модификации размещает на сайте https://
ictv.global. Наиболее значительные изменения в классификацию 

были внесены этим комитетом в 2018 году, когда на основе 9 отрядов и 131 семейства вирусов, согласно модифицированным определениям критериев классификации, были сформированы 1 тип, 
2 субтипа, 6 классов, 14 отрядов и 143 семейства. В таксономической версии 2022 г. 10 434 вида вирусов были разбиты на 6 реалмов 
(Realm), 10 царств (Kingdom), 17 типов (Phyla), 39 классов (Class), 
65 отрядов (Оrder), 233 семейства (Family) и 2606 родов (Genera). 
Таксономический комитет при этом пояснил, что использование 
таксономических единиц выше семейства (Family) является опциональным (https://ictv.global/taxonomy).

Биологические 
организмы

Бактерии

Археи

Царство «Бактерии»

Царство «Археи»

Эукариоты

Царство «Протисты»

Царство «Растения»

Царство «Хромисты»

Царство «Грибы»

Царство «Животные»

Вирусы
Царство «Вирусы»

рис. 1.1. Классификация биологических организмов

В течение жизни высшие организмы постоянно контактируют 
с представителями микроорганизмов, к которым относятся представители царств «Бактерий», «Вирусов», «Архей» и некоторых 
видов «Эукариот»: ряд видов грибов и простейших. Однако вызывать патогенный инфекционный процесс у высших организмов 
может лишь весьма небольшая часть этих микроорганизмов — 
около 1/30 000 — представителей микробного сообщества планеты, 
а со многими из них человеческий организм живет в симбиозе.
Патогенность возбудителей инфекционных болезней — отличительный признак, который во многих случаях генетически закреплен и является фенотипическим признаком, позволяющим 
подразделять микроорганизмы на патогенные, условно-патогенные 
и сапрофиты.

Патогенные микроорганизмы вызывают у человека инфекционные заболевания разной степени тяжести, вплоть до летального 
исхода.
Условно-патогенные микроорганизмы могут вызывать заболевания у людей с дефектами иммунной системы или с пониженными функциями этой системы. Эти микроорганизмы нередко 
входят в состав естественной микрофлоры организма человека 
и животных, реже обитают в окружающей среде. Они могут экспрессировать некоторые факторы патогенности, обладать способностью к колонизации (заселению) различных органов организма, 
выраженной гетерогенностью и изменчивостью популяции, определяющей быстрое приобретение устойчивости к неблагоприятным 
факторам, в том числе к антимикробным препаратам.
Сапрофиты, или симбиотические микроорганизмы, осуществляют свою жизнедеятельность в пределах организма человека, 
не нанося ему вреда. Большинство бактерий кишечного тракта человека являются сапрофитами. Число бактерий-симбионтов в кишечнике взрослого человека может достигать 1015.

классификация патОгенных МикрООрганизМОв

В основе понятия биологической опасности инфекций лежит 
классификация микроорганизмов-возбудителей инфекционных 
заболеваний человека (вирусов, бактерий, грибов, простейших, 
гельминтов) и ядов биологического происхождения по группам 
патогенности. Основными международными документами в плане 
определения групп патогенности в этом отношении являются 
«Практическое руководство по биологической безопасности в лабораторных условиях» (4-е изд.), изданного ВОЗ в 2020 г., а также 
предшествующее, третье, издание этого документа, вышедшее 
в 2004 г.
В Российской Федерации в 2021 г. на базе предыдущих российских санитарных правил и с учетом практических руководств 
по биологической безопасности в лабораторных условиях, изданных ВОЗ, были разработаны и утверждены новые санитарные 
правила и нормы (СанПиН), устанавливающие требования к организационным, санитарно-противоэпидемическим (профилактическим) мероприятиям, направленным на обеспечение личной 
и общественной безопасности, защиту окружающей среды при работе с патогенными биологическими агентами (ПБА) — СанПиН 
3.3686—21 «Санитарно-эпидемиологические требования по профилактике инфекционных болезней».

В российскую классификацию патогенности микроорганизмоввозбудителей инфекционных заболеваний человека, представленную 
в СанПиН 3.3686—21 (в разделе «Приложения»), входят бактерии, 
риккетсии, анаплазмы, вирусы, хламидии, грибы, простейшие, гельминты, членистоногие, яды биологического происхождения.
В отличие от действующих российских СанПиН 3.3686—21 
в 4-м издании «Практического руководства по биологической безопасности в лабораторных условиях» и во всех предыдущих его 
изданиях не предложен конкретный перечень микроорганизмов 
по группам патогенности. Вместо этого дан набор критериев 
для определения такого перечня с учетом региональной специфики стран. Классификация патогенов, принятая в США, Канаде, 
Японии, Европе и подавляющем большинстве других стран мира, 
а также используемая ВОЗ, отличается от существующей в РФ 
обратным порядком: микроорганизмы наиболее высокой степени 
патогенности в мировой классификации отнесены к 4-й группе 
(табл. 1.1), а не к первой, как это принято в РФ.

Таблица 1.1

критерии классификации микроорганизмов по группам патогенности 
(группы риска), принятые вОз

Группа 
риска
Название  
группы риска
Оценка риска

I
Отсутствие 
или низкая индивидуальная 
и общественная 
опасность

Микроорганизм, потенциально не являющийся возбудителем заболеваний человека или животных

II
Умеренная индивидуальная опасность, низкая 
общественная 
опасность

Патогенный микроорганизм, который может 
вызвать заболевание, но не представляет 
серьезного риска для персонала, населения, 
домашнего скота или окружающей среды. 
Неосторожность в лаборатории может 
вызвать инфекцию, однако существуют 
доступные лечебные и профилактические 
меры. Риск распространения ограничен

III
Высокий индивидуальный 
и низкий общественный риск

Патогенный агент, который обычно вызывает серьезное заболевание человека или 
животных, но, как правило, не распространяется от больного к здоровому. Существуют эффективные лечебно-профилактические процедуры