حوادث بیولوژیک

هرگونه نشانه، رویداد یا حادثه ی طبیعی و غیر طبیعی و یا استفاده از عوامل زیستی که موجب تضعیف و نابودی سرمایه های انسانی یا آسیب های اقتصادی از طریق تخریب و نابودی محصولات کشاورزی، گیاهی، دام و طیور، آب آشامیدنی، صنایع غذایی و محیط زیست در کشور گردد و موجبات به خطر افتادن ثبات و امنیت جامعه  را فراهم آورد، تهدید زیستی تلقی می گردد. شیوع یک عفونت می تواند به دلایل مختلفی ایجاد شود که شامل موارد زیر می باشند:
1 - شیوع خودبه خودی به دنبال کی بیماری آندمیک شناخته شده
2 - شیوع خودبه خودی یک بیماری جدید یا نوپدید
3 - مخاطرات و حوادث آزمایشگاهی
4 - حمله با عوامل بیولوژیکی با مقاصد تروریستی .

حوادث بیولوژیکی عمدی به 2 رده تقسیم می شود:

A. بیوتروریسم: بیوتروریسم شامل انتشار عمدی عوامل بیولوژیکی است که ممکن است عواملی شامل باکتر یها، ویروس ها یا توکسین ها به شکل طبیعی آن یا به فرم دستکاری شده در آن بکار گرفته شود. عوامل بکار گرفته شده در این حملات معمولاً در طبیعت یافت می شوند، همچنین امکان دارد در توانایی بیماری زایی آن ها تغییراتی ایجاد شود تا به منظور مقاومت در برابر داروها و درمان های رایج و یا افزایش قابلیت انتشار سریع  آن در محیط، حدت آن افزایش یابد .
B. حملات بیولوژیک: حملات بیولوژیکی شامل استفاده و یا پخش گسترده عوامل بیولوژیکی با ابزارها و تسلیحات نظامی جهت آسیب رساندن به نیروهای نظامی و یا غیر نظامی و منابع غذایی، اقتصادی، دامی و کشاورزی یک کشور می باشد . حملات بیوتروریستی می تواند به صورت مخفیانه و یا به صورت علنی بکار گرفته شود و هرکدام از مکیروارگانیسم های بیماری زا و یا توکسین های بیولوژ یکی می توانند به عنوان سلاح بیوتروریستی به کار گرفته شوند. به هر نوع وسیله ای نظیر بمب، موشک و غیره که به منظور انتشار عمدی ارگانیسم های مولد بیماری یا فرآورده های بیولوژیکی که با هدف آسیب و کشتار به کار برده می شود، جنگ افزار بیولوژیکی گفته می شود و معمولاً به عنوان بخشی از سلاح های کشتارجمعی شناخته می شود .

شکل 1: طیف تهدیدات زیستی

بیوتروریسم و جنگ های بیولوژیک

انسان ها همواره در طول تاریخ از امکانات و تکنولوژی های در دسترس برای کشتار، نابودی و دستیابی به  مقاصد منفعت طلبانه خود استفاده نموده اند. در حوزه ی تحولات نظامی بدست آمده در قرن های اخیر که ریشه در استفاده از فناوری های نوین داشتند، از شاخه های علمی شیمی و فیز کی نوین ب هعنوان عوامل اصلی جهت کاربردهای نظامی و ایجاد سلاح های کشتارجمعی استفاده گردیده است اما روند فعلی حکایت از آن  دارد که بکارگیری عوامل بیولوژ کیی و مهندسی ژنت کی به صورت خاص جهت دستیابی به مقاصد نظامی مدنظر قرار گرفته است.  بیوتروریسم و پتانسیل مرگ دسته جمعی حاصل از آن کیی از مفاهیم جدید و مهمی است که امروزه به طور رو زافزونی در محافل علمی و نظامی مطرح است. بر اساس تعریف پلیس بین الملل در سال 2007 میلادی، بیوتروریسم عبارت است از انتشار عوامل بیولوژیکی یا توکسینی با هدف کشتن یا آسیب رساندن به انسا نها، حیوانات و گیاهان با قصد و نیت قبلی و به منظور وحشت آفرینی، تهدید و وادار نمودن یک دولت یا گروهی از مردم به انجام عملی یا برآورده  کردن خواسته ای سیاسی یا اجتماعی .
کاربرد عوامل میکروبی در جنگ یا عملیات خرابکاری، پا به پای پیشرفت در پزشکی و بیوتکنولوژی پزشکی توسعه یافته است. گسترش علوم بیولوژی مولکولی، مهندسی ژنتیک، بیوتکنولوژی، سنتیکبیولوژی و استفاده از توان گسترده علمی جهت دستکاری و نوترکیبی ژن ها و نیز شناسایی عوامل مولکولی بیماری زایی، موجب افزایش مقاومت در برابر درمان دارویی و افزایش قدرت همه گیری شده است. همین امر زمینه را مساعد نموده است تا محققین نظامی برخلاف قوانین بین المللی منع توسعه سلاح های بیولوژیکی به تحقیق و تهیه عوامل خطرناک و البته با توجیهاتی مانند تلاش برای ساخت واکسن و یا شناخت علل و عوامل بیماری زایی دست بزنند. بمب های  میکروبی، استتار زیستی و ضد سرمایش از محصولات زیست فناوری می باشد که نقش بالقوه ی فناوری زیستی در جنگ بیولوژیکی و میکروبی مهم ترین ملاحظه ی نظامی آن محسوب میگردد.

سلاح های بیولوژیکی که به بمب اتمی فقیران معروف است، ابزارهایی با هدف انتشار عمدی ارگانیسم های بیماری زا و یا فرآورده های حاصل از آن ها جهت کشتن و یا آسیب رساندن به انسا نها، حیوانات و گیاهان با قصد و نیت قبلی و به منظور وحش تآفرینی و تهدید طراحی می گردند. سلاح های بیولوژیکی به دو گروه تقسیم بندی می شوند:
1) سلاحهای حاوی میکروارگانیسم های زنده
2) سلاحهای حاوی میکیروارگانیسم غیرزنده یا توکسین (سمومی نظیر بوتولینیوم و ریسین) .
در اثر استفاده از عوامل بیولوژیکی، افراد در معرض، یک دوره کمون از چند روز تا چند هفته را تجربه می نمایند که در این دوره بسته به نوع پاتوژن، شدت بیماری و پاسخ ایمنی افراد آلوده متفاوت خواهد بود. سلاحهای بیولوژیکی دارای قدرت تخریبی فو ق العاده ای هستند که با ایجاد اختلال و قدرت کشندگی در موجودات زنده،
قادرند قربانیان خود را به شکلی بسیار درد آور، مخوف و غیرانسانی کشته یا ناتوان سازند.
در بین ادوات و جنگ افزارهای نوین، سلاح ها و تکنولوژی های میکروبی بیشتر از سایر جنگ افزارها موردتوجه گروه های تروریستی قرار دارند. در حال حاضر سلاح های هسته ای کی خطر بالفعل نیستند و تنها به یک قدرت بازدارنده بالقوه تبدیل شده اند. سلاح های میکروبی چه در عرصه جنگی و چه در عرصه تروریستی، وسیله ای بسیار مطلوب برای دشمنان می باشند. توان تولید بالا، نگهداری راحت، قابلیت انتشار، قابلیت مصون سازی نیروی خودی، قابلیت تکثیر برای عوامل میکروبی زنده، دشواری بسیار در ردیابی فرد یا افراد متخاصم، گستردگی اثرات آن از انسان تا دام و محصولات کشاورزی و مزایای دیگر موجب گردیده تا تشکل های تروریستی به این فناوری جدید رو آورده و به آن تمایل پیدا نمایند . اولین شواهد مبنی بر حمله بیولوژیکی با استفاده از عوامل تنفسی، وجود تعداد بالای مصدومین می باشد؛ در صورت استفاده از عوامل توکسینی، علائم در عرض چند ساعت و در صورت استفاده از ارگانیسم های زنده در عرض چند روز منجر به حجم بالایی از مصدومین خواهد شد. درصورتی که حین حملات بیولوژ یکی از ماسکهای تنفسی ویژه ای استفاده شود، می توان مانع از تماس این عوامل با چشم ها و دستگاه تنفس افراد در معرض خطر شد. بدون توانایی شناسایی یک عامل بیولوژیکی در عرض چند ثانیه یا دقیقه، هیچ عامل هشدار دهنده ای برای استفاده از این ماسک ها وجود نخواهد داشت، بنابراین بدون استفاده از ماسک های مخصوص، ذرات عفونی و توکسین ها وارد ریه شده و منجر به مرگ جمعیت قابل توجهی اعم از نظامی و غیرنظامی می گردد؛ مگر اینکه این افراد قبل از حمله در برابر این عوامل ایمن شده باشند و یا بعد از حمله تحت درمان های مناسب قرار گیرند. میزان موفقیت دفاع در برابر حملات بیولوژ یکی، به استفاده از نیروهای نظامی از واکسن های مناسب، میزان حساسیت آنتی بیوتیکی عوامل میکروبی و وجود سیستم های هشداردهنده سریع بستگی دارد.

 

ارگانیسم های مورد استفاده در جنگ های بیولوژیک

تقریباً هر پاتوژن میکروبی انسانی یا زئونوز قادر است به عنوان سلاح بیولوژیکی مورد استفاده قرار گیرد.یک سلاح مناسب بیولوژیکی باید دارای اطمینان بالا، قیمت نازل، بیماریزایی شدید، در دسترس بودن واکسن مربوطه و امکان پخش به صورت گاز، افشانه و یا گرد باشد. عوامل بیماری زا که به منظور استفاده در سلاح های میکیروبی مد نظر می باشند، بایستی بسیار قوی و به شدت مهلک باشند، همچنین مرحله تهیه و آماده سازی میکروب ها برای استفاده در این سلاحها بسیار آسان و سریع به اجرا گذارده شود. برای تبدیل شدن یک عامل  بیماری زا به یک سلاح بیولوژیکی مؤثر و مهلک، باید سه ویژگی وجود داشته باشد که شامل انتقال از یک فردبه فرد دیگر، دوره واگیر طولانی به حدی که فرد بیمار بتواند آن را منتقل کند و توانایی ناتوان کردن یا از پای درآوردن بیمار را داشته باشند. با توجه به معیارهای بالا مناسب ترین سلاح های بیولوژیکی، عامل سیاه زخم، آبله، طاعون، تولارمی، تب Q، آنسفالیت های اسبی و تب های هموراژیکی می باشند؛ این در حالی است که سیاه زخم و آبله هر دو به عنوان عوامل برجسته و مهم در بیوتروریسم مطرح هستند. سازمان بهداشت جهانی میکروارگانیسم ها را بر اساس سهولت انتقال، شدت بیمار یزایی، میزان مرگ ومیر حاصله و احتمال دسترسی به عوامل بیولوژیکی به سه دسته تقسیم می نماید که عبارتند از:

1. عوامل بیماری زای گروه  A

این عوامل حتی با دوز پایین، به شدت سمی می باشند و از طریق پخش به صورت آئروسل به سرعت در بین افراد اجتماع قاب لانتشار و سرایت هستند، واکسن مؤثری علیه آن ها در اختیار نیست و در صورت بکارگیری اینگونه عوامل، کشتار و آسیبزایی فراوانی حاصل می شود. این عوامل دارای پایداری محیطی مناسب می باشند و سابقه ی بکارگیری در جنگ افزارهای بیولوژیکی دارند؛ به همین دلیل هرگونه شایعه انتشار آنها می تواند سبب دلهره و هراس در تیم های بهداشتی و نیز عامه مردم شود. سیستم های بهداشتی می بایست برای مواجهه احتمالی با این دسته از عوامل بیولوژیکی، یک برنامه راهبردی مناسب داشته و از آمادگی لازم برخوردار باشند. این دسته شامل عوامل سیاه زخم، بوتولیسم، تولارمی، طاعون، آبله، تب های هموراژیکی ، ابولا، ماربوگ  و تب لاسا می باشند.

2. عوامل بیماری زای گروه B

 

این عوامل گروه وسیعی از میکیروارگانیسم های بیماری زا و نیز توکسین های بیولوژیکی را شامل می شوند که انتشار نسبتاً آسانی دارند، اما قدرت کشتار و آسیب رسانی کمتری دارند. تشخیص این ارگانیسمها و توکسین ها نیازمند بکارگیری انواعی از روش های نوین تشخیصی است. این دسته شامل عوامل تب Q، بروسلوز، سالمونلا، شیگلا دیسانتری، وبا، اشرشیاک‌لی، مشمشه، آنسفالیت ونزوئلائی، آنسفالیت اسب شرقی و غربی، کریپتوسپوریدوم پاروم، بیماری ناشی از توکسین کلستریدیوم پرفرنجنس و آنترا توکسین B استافیلوکوک می باشد.

3. عوامل بیماری زای گروه C

 

این گروه شامل میکیروارگانیسم های نوظهور و شدیداً بیمار یزایی می باشند که به راحتی در دسترس بوده و قدرت تکثیر و انتشار آسان دارد و می توانند با فناوری های زیستی طوری تغییر نمایند که به عنوان ارگانیسم های مرگبار در جنگ افزارهای بیولوژیکی مورد استفاده گیرند. این عوامل از این نظر موردتوجه می باشند که به علت نبود دانش کافی از راه های انتشار، مکانیسم های عفونتزایی و کنترل آنها، برای مواجهه احتمالی با عوامل این گروه، باید پژوهش ها در حوزه های تشخیص، درمان و پیشگیری از عفونت های حاصله توسعه یابد.
این دسته شامل ویروسهای گروه نیپا، هانتا، ویروس سارس، ویروس ایدز، آنفلوانزا H1N1 ، تب زرد و ما کیوباکتریوم توبرکلوزیس مقاوم به چندین دارو می باشند. ضرورتهای تشخیص زودهنگام حملات بیولوژیک توجه رو زافزون به اهمیت صلاح های بیولوژیک و در نتیجه افزایش تهدید بکارگیری این عوامل در جنگ ها، عملیات تروریستی و تهاجم مخفیانه به منابع اقتصادی، ضرورت تشخیص سریع عوامل بیولوژیک نظامی را  به طور جدی مطرح می سازد. به همین دلیل تشخیص زودهنگام عوامل بیوتروریستی برای دولت های صلح طلب جهت حفظ جان مردمشان امری بسیار خطیر و مهم است؛ هرچند برخلاف عوامل شیمیایی و هسته ای که توسط دستگاه های تشخیصی حتی در مقادیر بسیار کم به سرعت و از فاصله دور قابل شناسایی می باشند؛ عوامل بیولوژیک به دلیل پیچیدگی مولکولی مشکلاتی را در امر تشخیص سریع ایجاد می نمایند. تشخیص سریع و دقیق عوامل بیولوژیکی بدون بهره جستن از فناوری های نوین همچون فناوری نانو، زیست فناوری و ... امکانپذیر نیست. عدم توانایی تشخیص سریع و دقیق عوامل بکار گرفته شده در حملات بیوتروریستی سبب گردیده است که این عامل از نظر میزان صدمات و تهدیدات حاصل، همسنگ با سلاح های هسته ای و حتی خطرناک تر به دلیل شیوع به مناطق دیگر و حتی همه گیری جهانی محسوب گردند. روش های متعددی جهت شناسایی و تعیین هویت عوامل بیوتروریسم ابداع و بکار گرفته شده است که برخی از این  رو شها تا قبل از سپتامبر 2001 میلادی و برخی دیگر بعد از آن زمان توسعه یافت هاند. اگرچه برای بسیاری از تکنیکها، ادعا شده است که سریع، دقیق و قابل اعتماد می باشند، اما در عمل، تعداد محدودی از آنها به طور کاربردی برای تشخیص عوامل بیوتروریسم مورد استفاده قرار گرفته اند.
هدف از تشخیص سریع حضور عوامل بیولوژیک ناشی از حملات تروریستی، عبارت از آگاهی در زمان کوتاه پس از وقوع حمله و پیش از مبتلا کردن افراد جامعه ناتوانی، مرگ یا آلوده نمودن اهداف که می تواند انسان، منابع آب، دام ها و محصولات استراتژیک کشاورزی و غذایی است، به نحوی که اولاً بتوان با اعلام هشدار، اقدامات حفاظتی فردی و جمعی ضروری را انجام داد و ثانیاً از گسترش عامل به سایر مناطق جلوگیری نموده و نیروهای مسئول پدافند، امداد و درمان بتوانند به پاکسازی، قرنطینه و سایر اقدامات لازم حین حمله بیولوژیک بپردازند. مشکل اصلی در برنامه ریزی و ایجاد آمادگی برای رویارویی با جنگ های میکروبی، اطلاع داشتن از وقوع حمله و وجود عوامل بیولوژیک در منطقه است. روش های دفاع علیه جنگ های بیولوژیک و روش های تشخیص وقوع حمله، عمدتاً مبتنی بر علائمی است که پس از حضور و تأثیر عامل بیولوژیکی در موجودات زنده ایجاد می گردد. در واقع در این روش ها، هنگامی تشخیص صورت می پذیرد که عامل، مؤثر واقع شده و در حال توسعه است، درحالی که تشخیص حضور عامل باید قبل از بروز علائم و صدمات بیشتر امکا نپذیر گردد.

نقش آزمایشگاه میکروبشناسی در بیوتروریسم:

رخداد هر نوع شیوع با ابعاد کوچک یا بزرگ را می بایست به عنوان یک حمله بیوتروریستی بالقوه تلقی نمود. پیگیری و شناسایی دقیق و سریع شواهد پیرامون شیوع برای یافتن نتایج غیرطبیعی که دلالت بر رخداد حوادث بیوتروریسمی دارد، ضروری است. بر خلاف شیمیوتروریسم، علائم بالینی تروریسم بیولوژ کیی سریع آشکار نمی گردد و می تواند شروعی آرام و خفیف داشته باشد. اصل برخورد اپیدمیولوژیکی با جنگ بیولوژیکی همانند سایر تحقیقات استاندارد، اپیدمیولوژی است. اولین مرحله تأئید شیوع، استفاده از یافته های آزمایشگاهی و کلینیکی است.
آزمایشگاه های بالینی میکیروب شناسی دارای نقش کلیدی در تشخیص و تعیین هویت عوامل بیولوژیکیی مورد استفاده در حوادث بیوتروریستی می باشند. آزمایشگاه های میکروبیولوژی را می توان بر اساس امکانات و توانمندی ها به چهار سطح طبقه بندی کرد :

سطح I: آزمایشگاه های سطح 1، وسیع ترین و با بالاترین گسترش جغرافیایی آزمایشگاه ها در شبکه آزمایشگاهی بالینی می باشند. این تیپ آزمایشگاه بایستی مجهز به هود بیولوژیکیی کلاس II باشد. همچنین این آزمایشگاهها باید قادر به انجام رنگ آمیزی گرم و شناسایی عوامل بیوتروریستی بحرانی، با انجام تست های نسبتاً ساده باشند.
سطح II : فعالیت های آزمایشگاهی سطح دو شامل انجام تست های ساده جهت تعیین سریع عوامل بیولوژیکی به عنوان مثال فلورسانت آنتی بادی و تست های سنجش حساسیت می باشند.
سطح III : آزمایشگاه های سطح سه بایستی توانایی انجام تست های تکثیر اسیدهای نوکلئیکی، تایپ کردن مولکولی و سنجش و شناسایی عوامل توکسینی را داشته باشند.
سطح IV : وظیفه این آزمایشگاه ها آرشیو کردن عوامل بیولوژ کیی، انجام تس تهای اختصاصی شامل کشت و تعیین هویت مولکولی می باشد. این گونه آزمایشگاه ها مجهز به سطح 4 ایمنی زیستی می باشند.

شکل A :2) سطوح آزمایشگاههای میکروبیولوژی و B) نحوه ارتباط آزمایشگاهها در تشخیص بیوتروریسم

 

از سال 1999 میلادی مرکز کنترل و پیشگیری بیماری ( CDC) با همکاری FBI و انجمن آزمایشگاه های بهداشت عمومی ایالات متحده (APLH)، با توجه به سیاست های ضد تروریسم ملی و مأموریت های خاص اختصاص داده شده به این واحدها، شبکه حمایت پاسخ آزمایشگاهی The Laboratory Response Network Partners in Preparedness (LRN) را راه اندازی نمودند. امروزه LRN با وظیفه حفظ شبکه کیپارچه در سطوح ایالتی، فدرالی، نظامی و آزمایشگاههای بین المللی است که می تواند به بیوتروریسم، شیمیوتروریسم و نیز دیگر فوریت های بهداشت عمومی پاسخ دهند. LRN یک شبکه مشتمل بر 160 آزمایشگاه بین المللی است که در جهت انجام تست های سریع عوامل  بیولوژیکی و شیمیایی، شناسایی، پشتیبانی و عملیاتی شده اند.

شکل 3: محلهای برپایی آزمایشگاههای شبکه حمایت پاسخ آزمایشگاهی تا سال 2012 میلادی

منبع: مجله اخبار آزمایشگاهی 163