Akke Botzen

 

Boekbespreking

Bioterrorisme:

dichterbij dan u denkt!

 

Auteur: M.F. van Berlo   Uitgever: Wageningen Academc Publishers   ISBN 907 699 8310   www.bioned.nl/BioterrorN.htm

 

Deze publicatie is het resultaat van het jaarlijkse Donner-symposium, dit jaar gewijd aan bioterrorisme en georganiseerd door de Vereniging van Laboratorium Ingenieurs, Utrecht (VLU) in samenwerking met het Institute of Life Sciences & Chemistry van de Hogeschool van Utrecht.

 

In 1995 werd het zenuwgas Sarin door een sekte verspreid in de ondergrondse van Tokio en in 2001 werden in de VS anthrax-brieven verstuurd. Het effect lijkt mild vergeleken met wat bioterroristen in de toekomst kunnen aanrichten met moleculaire technieken, zoals het veranderen van DNA. Chemische en biologische wapens worden hier beide behandeld onder bioterrorisme.

 

Goedkoop

Biologische wapens zijn goedkoper en vele malen schadelijker dan chemische. Wat kosten betreft: per km2 bereik verhouden zich conventionele, nucleaire, chemische en biologische wapens als 2000:800:600:1. Geïnhaleerd, per gewichtseenheid, is anthrax 100.000 keer dodelijker dan sarin. De schade van een biologisch wapen wordt veroorzaakt door een virus, een bacterie, een toxine daarvan of een plantaardig gif (ricine). Chemische wapens, in tegenstelling tot biologische wapens, blijven lokaal en zijn snel te traceren door de huidlaesies. Er heeft geen besmetting plaats van mens op mens.

 

Biologische oorlogvoering

versus bioterrorisme

Biologische oorlogvoering richt zich selectief op militairen. Bioterroristen  maken opzettelijk geen onderscheid tussen burgers en strijdkrachten. Ze zijn vooral te vinden onder fanatici op het gebied van politiek, religie, etniciteit, nationalisme en dieren-activisme. Maar ook een rancuneuze eenling kan zich als bioterrorist manifesteren (de UNA-bomber in de VS).

 

Stand van zaken

Hoofdstuk 3 noemt in drie tabellen meer dan 20 potentiële biologische wapens: a: de soorten, b: de relatie tot hun eigenschappen (verspreiding, mortaliteit, sociaal-economische ontregeling en consequenties voor de gezondheidszorg) en c: de werkelijk uitgevoerde aanvallen vanaf 1984 tot heden, te weten met salmonella, ricine, sarin, pest, dysenterie en anthrax.

Anthrax en pokken vormen de grootste zorg. Ze kunnen in poedervorm in de lucht overleven en grote afstanden afleggen. Bij inademen leiden ze snel tot ziekte en dood. In tegenstelling tot pokken is anthrax niet besmettelijk.

Een speciale vorm van bioterrorisme is agroterrorisme: het besmetten van planten, dieren of voedsel. Het is goedkoop en de pakkans is klein.

Een luisje loslaten tijdens een wandeling in een wijngaard is niet moeilijk. De landbouw is hier nauwelijks op voorbereid. Wel is er controle van vee en gewassen aan de grenzen. Preventie via bestrijdingsmiddelen en antibiotica staat dikwijls haaks op voedselveiligheid en milieu. In wanhoop zijn massaal (potentieel) zieke dieren vernietigd. Vaccinatie stuitte op politieke en commerciële bezwaren. Modern is het inbouwen van weerstand in plant of dier, ‘rasveredeling’, al dan niet via genetische modificatie, een omstreden thema. De voornaamste agentia bij bioterrorisme zijn anthrax, pokken en botuline-toxine

 

Anthrax

De eerste vermelding dateert van 1491 vóór Christus in Egypte. Een pandemie in Europa in de 17de eeuw eiste veel slachtoffers. Hygiëne en vaccinatie leidden tot een sterke ziekte-afname in de 20ste eeuw. Anthrax (miltvuur) ontstaat door contact met besmet vee. De naam anthrax slaat op de zwarte korsten van de huidleasie. ‘Miltvuur’ komt van de miltvergroting en de koorts die kunnen optreden. Als de bacil in het nauw komt kapselt hij zich in.Via inhalatie kunnen deze ‘sporen’ in de lagere luchtwegen komen. Het ziektebeeld begint als een lichte aspecifieke luchtweginfectie, maar verloopt snel progressief, met longontsteking en ernstige bloedvergiftiging. Binnen 48 uur kan de dood intreden. De incubatietijd is 1 tot 6 dagen. De sterfte is vooral te wijten aan een te late diagnose. Anthrax-sporen kunnen tientallen jaren overleven en over grote afstand mensen besmetten, zoals blijkt uit proeven van het Britse leger op het Schotse eiland Gruinard in 1942. Veertig jaar later vond men nog werkzame sporen, tot het in 1986 is schoongemaakt met 280 ton formaldehyde en 2000 ton zeewater.

 

In 1979 ontsnapte anthrax uit een geheim militair laboratorium in de Sovjetunie bij de stad Sverdlovsk (nu Jekatarinenburg). 7000 mensen werden blootgesteld; er vielen 68 doden. Ook veel dieren kwamen om. De officiële oorzaak was besmet vlees. Maar bij een onderzoek door het voormalige Amerikaanse defensielaboratorium in Los Alamos werden diverse anthrax-stammen gevonden in het weefsel van 11 slachtoffers. Bij een natuurlijke infectie wordt slechts één stam gevonden. Anthrax is gemakkelijk te oogsten van een ziek dier en het kweken is eenvoudig en goedkoop. Maar het vernevelen van de sporen is een technisch hoogstandje.

 

Pokken (variola major)

Besmetting van een bevolking veroorzaakt circa 30-40% doden. De infectie verloopt via sputum en ander lichaamsvocht. De incubatietijd is 12 tot 14 dagen. De vroegst vermelde natuurlijke infectie dateert uit 1157 vóór Christus en is gevonden bij de Egyptische farao Ramses V. Heel oud is het gebruik van pokken als biologisch wapen via allerlei besmet materiaal. In 1798 bracht Jenner ons de vaccinatie*). In 1967 voerde de WGO nog een anti-pokken campagne. De laatste pokkenpatiënt werd gesignaleerd in 1979 in Somalië. Het virus wordt bewaard bij het Centers of Disease Control and Prevention (CDC) in Atlanta en in het Institute for Viral Precautions in Moskou. Of niemand anders het virus bezit, blijft de vraag, want desperate Russische wetenschappers hebben ooit een hoeveelheid pokstof verkocht aan duistere klanten.

 

*) Voor pokkenvaccin gebruikt men de nazaten van het koepokvirus van Jenner. Gevriesdroogd blijft het vaccin eindeloos goed. Immuniteit door vaccinatie blijft 5 tot 10 jaar in stand.

 

Gewoon bestellen

Tot voor kort was het mogelijk, bij de ATTCC (American Tissue Type Culture Collection) allerlei gevaarlijke gevriesdroogde bacteriën te bestellen. Volgens VN-inspecteur Scott Ritter heeft Irak een anthraxstam (de Vollumstam) gebruikt die door dit instituut is geleverd.

 

Tweezijdig doel

Een laboratorium dat onderzoek doet of vaccins maakt, heeft altijd levende pathogene, eventueel verzwakte, organismen in voorraad. Ontsnappen van die organismen, al dan niet via malafide laboranten, is altijd mogelijk. Voor een bioterrorist is het een voordeel dat pokstof in poedervorm in een aerosol stabiel is, maar zijn voorraad wordt bedreigd door ultraviolet licht en uitdroging.

 

Emerging infecties

Dit zijn dan niet ‘nieuwe’ infecties, die gemakkelijk aan de aandacht ontsnappen. De virussen HIV, SARS (Severe Acquired Respiratory Syndrome) en het Ebolavirus vallen hieronder. SARS wordt veroorzaakt door een variant van het coronavirus. De humane variant veroorzaakt meestal slechts verkoudheid, maar bij dieren komen gevaarlijke varianten voor, die afhankelijk van de gastheer bronchitis, gastro-enteritis, demyelinisatie, peritonitis en verstoring van de immuunrespons kunnen veroorzaken. Door het niet (her)kennen van een ziektebeeld door het Ebola-virus werd in Afrika een natuurlijke infectie pas na 2 maanden opgemerkt. Door slechte hygiëne en het niet isoleren van patiënten kwam het tot een uitbraak.

 

Natuurlijke verbreiding

Door de huidige massale verplaatsing van mensengroepen per vliegtuig kunnen ‘oude’ ziekten als influenza en tuberculose zich snel uitbreiden. Vertoeven in exotische oorden geeft het risico op infecties die het immuunsysteem niet herkent. Andere factoren zijn menselijk gedrag, onzorgvuldig omgaan met bloed(-transfusies), alsook xenotransplantaties van vooral varkensorganen, die een overgang van varkensvirus naar mens mogelijk maken. Veel ziekten worden overgebracht door geïnfecteerde/vergiftigde voedingsmiddelen. Het risico hierop neemt toe met de opkomst van een wereldwijde markt. Immers, over productie en controle van nieuwe producten is vaak weinig bekend. Te denken valt aan E. coli,

salmonella, campylobacter en prionen (BSE). Resistentie van micro-organismen voor antibiotica kan ontstaan door overmatig gebruik en doordat boeren vaak preventief antibiotica door het veevoer mengen, waarvan de resten in ons voedsel verschijnen. Onvoldoende behandeling daarentegen, of een tevens aanwezige HIV-infectie bevorderen resistentie van de tuberkelbacil.

 

De sprong over de soortbarrière

Catastrofaal kunnen de gevolgen zijn wanneer een virus ‘over de soortbarrière zou heenspringen’. Bijvoorbeeld vogelpest van dier op mens. Het varken lijkt een ideaal mengvat; het kan zowel door humane als door aviaire influenza’s worden besmet. Als deze twee virussen  zouden samensmelten, is het hek van de dam, met mogelijk wereldwijd desastreuze gevolgen.

 

Biotechnologie vertoont een explosieve groei. Werd ze tienduizend jaar geleden uitsluitend gebruikt voor goede doelen, zoals het maken van wijn, bier, brood en kaas, heden kan de biotechnoloog een ‘vreemd’ stukje genetische informatie toevoegen aan het DNA van een bacterie. Die vervolgens een ‘vreemde’ stof gaat maken zoals insuline of interferon.

DNA als chemische stof is al beschreven in 1869 (Miescher). Sinds 1944 weten we dat DNA de drager is van genetische informatie (Avery) en 1953 bracht ons het concept van de dubbele helix (Watson en Crick). Met de Polymerase Chain Reaction (PCR) technologie (sinds de jaren 80) kan men in korte tijd in vitro een grote hoeveelheid van een bepaald DNA synthetiseren. Ook werd de basis gelegd voor het Human Genome Project (HGP, 2001) om de genetische informatie van de mens in kaart te brengen. We hebben 32.000 genen, veel minder dan verwacht. Verfijning van het HGP is veelbelovend: tests voor een vroege diagnose en inzicht in ge-netische factoren bij de mens in relatie tot specifieke ziektes. Gentherapie zou het defect in het menselijk genoom, dat verantwoordelijk is voor een bepaald erfelijk ziektebeeld, kunnen herstellen. Dit geschiedt met

behulp van een virus.

Beschreven worden 2 methoden.

1. Doelcellen (zieke cellen) worden uit de patiënt gehaald en in vitro opgekweekt tezamen met een virale expressiefactor. Nadat infectie (genverbetering) is opgetreden, worden de cellen in het lichaam teruggebracht. Het moeilijkste is, het veranderde gen in de behandelde cellen blijvend stabiel te doen functioneren.

2. Men brengt het virusdeel recht-treeks in het lichaam, bijvoorbeeld via aerosol of injectie.

 

Gentechnologie en biologische wapens

Schadelijke micro-organismen en toxinen kunnen nu in grote hoeveelheden worden aangemaakt. Zo kan een gen, dat codeert voor de productie van een gif, in het DNA van een bacterië worden gebracht, waarna deze in korte tijd grote hoeveelheden van het gif gaat aanmaken. Een voorbeeld is Clostridium botulinum, producent van het verlammende gif botuline. Enkele nanogrammen kunnen dodelijk zijn. Al tijdens WO II is dit gif geproduceerd, zowel door Duitsland als door de VS, om op het slagveld te gebruiken. Na de Golfoorlog is in Irak 18.000 liter ervan aangetroffen, genoeg om de hele wereldbevolking uit te roeien. De Japanse secte Aum Shinrikyo zou van Amerikaanse bedrijven moleculaire ontwerpsoftware hebben gekocht om micro-organismen gevaarlijker te maken. De secte bezat in de jaren 90 tevens grote hoeveelheden van een middel om Clostridium botulinum te kweken, mogelijk bedoeld voor een terroristische aanslag.

 

Etnische bom

Dat ‘genetische’ praktijken inderdaad zijn en worden uitgebroed bewees het apartheidsregime van Zuid-Afrika in de jaren 80 met zijn Project Coast. Men wilde via genetische manipulatie een ‘zwarte bom’ maken. Een ‘bom’ die alleen zwarte Afrikanen zou schaden. Daarnaast bestonden er plannen met anthrax tegen zwarte guerilla’s, in en buiten Zuid-Afrika. Gedacht is ook aan een onvruchtbaarheidspil voor zwarte vrouwen onder het mom van vaccinatie. Niets van dit alles werd gerealiseerd.

 

De Sunday Times publiceerde in 1998 over een etnische ‘bom’ die Israël zou maken tegen de Arabieren/Irakezen. Het idee was, genen te identificeren die alleen bij deze mensen voorkomen en deze genen te veranderen met behulp van virussen. Om vervolgens een dodelijk micro-organisme te ontwikkelen dat alleen de ‘gemodificeerde’ mensen zou aanvallen. Wetenschappers van Saddam Hoessein werkten aan een virus tegen Israël. Echter, het menselijk genoom vertoont over de hele wereld vrijwel dezelfde variaties. Zo is er evenveel variatie van genen binnen een geïsoleerde bevolking (IJsland) als in multi-etnische samenlevingen. Dat maakt het concept ‘ethnische bom’ irreëel.

 

Doemscenario

Als doemscenario zijn micro-organismen denkbaar die zó gemanipuleerd zijn dat ze:

* resistent zijn voor antibiotica;

* gevaarlijke toxinen produceren;

* pathologisch DNA kunnen overdragen (doordat ze bepaalde virale factoren bevatten);

* niet meer herkenbaar zijn voor ons immuunsysteem;

* niet aangetoond kunnen worden met de huidige diagnostische technieken.

 

Muizenpokken

Hieraan is een gen toegevoegd dat de immuunbalans verstoort. Dit nieuwe virus doodt ook gevaccineerde

muizen.

 

Poliovirus

Wetenschappers van de Universiteit van New York maakten in 2002 een kunstmatig poliovirus. Muizen, voorzien van de humane receptor voor het poliovirus, werden hierdoor verlamd of gedood. Met behulp van dergelijke gegevens zou men ook griep- en andere virussen kunnen maken.

 

Strippen voor een goed doel

De Amerikaanse genenjager Graig Venter en Nobelprijswinnaar Hamilton Smith kregen van het DoE (Dept. of  Energy, VS) 3 miljoen dollar om het volledige genetische materiaal na te maken van de bacterie Mycoplasma genitalium. Vervolgens konden zij steeds meer genen van dit genoom uitschakelen tot aan het moment dat de basale functies, zoals voortplanting, niet meer lukten. Met 300 genen kon de bacterie zich nog nét redden. Deze gestripte bacterie willen de onderzoekers nu van een kunstmatig chromosoom voorzien voor de productie van duurzame energie en het opruimen van milieuvervuiling. Een gevaar is dat gemakkelijk pathogene informatie ingebouwd kan worden.

 

De Biologische Wapen Conventie van 1972 verbiedt bezit, ontwikkeling en gebruik van micro-organismen en toxinen die niet bedoeld zijn voor medische bescherming of andere vreedzame doeleinden. Onderzoek mag wel, ook van microorganismen die geen positief doel dienen. Controle is praktisch onmogelijk, temeer daar een verificatie-protocol ontbreekt.

 

Censuur

Uit veiligheidsoverwegingen gaan de drie belangrijkste wetenschappelijke tijdschriften in overleg censuur toepassen. Artikelen die lijken op een recept voor terrorisme worden geweigerd, iets wat vóór ‘september 11’ onmogelijk leek. Vrijheid en openheid is richtlijn in de wetenschapscultuur, anders dan bij industrie en defensie. Toch houden ook wetenschappers gegevens achter, uit motieven van concurrentie, eer of geld.

 

Database

Het genoom van de bacterie die bij de anthrax-aanval in 2001 tot de dood leidde van de 63-jarige Bob Stevens, is in kaart gebracht door TIGR  (Institute for Genomic Research) dat een (genoom)database bijhoudt van alle agentia die gebruikt kunnen worden voor biologische wapens.

 

Wat te doen bij een bioterroristische aanval in Nederland?

Alleen op een pokkenaanval zijn we goed voorbereid. Op papier bestaat een algemeen rampenplan, waarvan verbeteringen onderweg zijn. Het draaiboek infectieziekten is goed te gebruiken voor een praktische aanpak. Artsen zullen ziektebeelden snel moeten herkennen. Een snelle laboratorium diagnose op micro-organismen is mogelijk via moleculaire biologie (teststrookjes, laserdiagnostiek). Ook afgezien van bioterrorisme blijft

vaccinatie belangrijk, want wereldwijd vormen infectieziektes nog steeds doodsoorzaak nummer één.

Samenwerking op interdepartementaal, interdisciplinair en internationaal gebied is noodzakelijk. Europol heeft het overall mandaat voor zware georganiseerde criminaliteit.

 

Beschouwing

Biologische wapens, van nature onvoorspelbaar, zijn nog nooit op grote schaal gebruikt, maar de dreiging alleen al is effectief voor terroristen. Het grootste gevaar, evenzeer voor natuurlijke infecties, schuilt in de dichte bevolkingspopulaties. We hebben geen bioterrorisme nodig om op een virus voorbereid te moeten zijn. Grote groepen mensen zijn niet gevaccineerd en een besmettelijke ziekte zal zich razend snel kunnen verspreiden.

 

Preventie

Voor (bio)terrorisme is een belangrijke aanleiding de grote ongelijkheid in de wereld. Het wegnemen van de oorzaken is dan ook een effectieve strategie. Kennis afschermen helpt niet; het oplossen van de grote wereldproblemen wel. Wat niet wegneemt dat overheden en de medische wereld zich beter moeten voorbereiden op (virus)infectieziekten, door welke oorzaak dan ook.