Sono stati documentati diversi esempi di società scientifiche e di iniziative nazionali, regionali e globali che affrontano le minacce globali delle infezioni e delle malattie emergenti (DaSilva e Iaccarino, 1999). La comunità biotecnologica africana è consapevole della necessità di considerazioni di sicurezza e valutazione dei rischi nello sviluppo e nell’uso di microrganismi bioingegneri (Van der Meer et al, 1993)., Le attività in Uganda, Kenya, Zimbabwe, Tanzania, Sud Africa e la Comunità di sviluppo dell’Africa australe (Angola, Botswana e Zimbabwe) costituiscono una rivelazione della capacità accademica regionale e della competenza nell’affrontare le questioni formulando linee guida e programmando iniziative in materia di sicurezza alimentare, linee guida sulla biosicurezza del DNA ricombinante e protocolli di biosicurezza ambientale.
La distruzione e il deterioramento dell’ambiente sono solitamente preceduti dall’emergere e dalla diffusione di malattie infettive., Nell’Africa meridionale, afflitta da condizioni di guerra, migrazione di popolazioni tribali e sviluppo notturno di villaggi nomadi, la perdita di vite umane e l’erosione delle risorse umane derivano dall’insorgenza di AIDS, malaria, tubercolosi, meningite e dissenteria. Le società accademiche e benestanti sono spesso colpite da epidemie di hamburger. L’agente eziologico è un Escherichia coli commensale virulento.
L’AIDS in Sud Africa rischia di diventare una malattia notificabile come conseguenza della preoccupazione governativa nel contenere l’insorgenza diffusa della malattia (Cherry, 1999)., Il Dipartimento di Salute industriale di Singapore, nel promuovere un ambiente di lavoro favorevole, richiede la segnalazione di un focolaio o insorgenza di antrace elencato tra 31 malattie industriali notificabili. Il raro focolaio di encefalite in Malesia, più recentemente, ha raggiunto proporzioni allarmanti di preoccupazione con gravi implicazioni economiche e sanitarie per altri paesi del Sud-est asiatico, ad esempio il Laos e il Vietnam, provocando così la distruzione di un gran numero della popolazione suina sospettata di ospitare il virus.,
Il ruolo degli indumenti protettivi chimici nelle prestazioni del personale militare in situazioni di combattimento e sorveglianza è stato rivisto (Krueger e Banderet, 1997). Le prestazioni e la produzione del personale militare e ausiliario sono gravemente compromesse in seguito all’esposizione ad armi chimiche che utilizzano agenti nervini e sostanze chimiche disabilitanti., Interferenza con una perdita di funzioni fisiologiche come perdita di controllo muscolare, paralisi dei movimenti del corpo, perdita di memoria, scolorimento cutaneo, deterioramento prolungato della vista, intelligibilità del linguaggio e simili provocano perdita di fiducia psicologica e competenza professionale.
Lo sviluppo di indumenti protettivi chimici che incorporano protettori chimici e biochimici, come ipocloriti, fenolici, cere di sapone e antidoti, aiuta a compensare lo stress psicologico e il trauma e combattere l’ansia., La ricerca anti-biowarfare e anti-bioterrorismo ha portato allo sviluppo di creme polimeriche sfregate e lozioni anti-germe warfare che forniscono protezione anche contro il virus dell’influenza (Dobson, 1999a,b). La protezione chimica sotto forma di cappucci e tuniche gommate, guanti, stivali e maschere antigas aiuta a proteggersi da agenti lacrimogeni, agenti nervini e irritanti chimici erogati da aerosol o spray liquidi. Recentemente, è stata riportata l’incorporazione di antibiotici nei tessuti di routine come agenti anti-odore e anti-infezione (Barthélémy, 1999).,
Le armi di distruzione di massa, siano esse di natura nucleare, chimica o biologica, costituiscono una minaccia per la sicurezza nazionale e per la cooperazione regionale e internazionale (Accademia delle Scienze di New York, 1998). La vulnerabilità civile e militare alle armi biologiche può essere superata ricorrendo allo sviluppo di biosensori, agenti di bio-rilevazione a reazione rapida, diagnostica medica avanzata e programmi efficaci di vaccinazione e immunizzazione.
La bio-rilevazione è stata stimolata attraverso lo sviluppo di biorobot (Treindl, 1999)., Gli insetti meccanizzati con sistemi artificiali computerizzati imitano attraverso microchip o biochip alcuni processi biologici come le reti neurali che raccolgono ed elaborano impulsi neurali che influenzano la sensibilità comportamentale allo stress e le risposte pericolose a sostanze di origine biologica e chimica. Questi micro-gadget possono svolgere in un’unica operazione compiti come l’elaborazione del DNA, lo screening di campioni di sangue, scansioni per la presenza e l’identificazione di geni della malattia e il monitoraggio dell’attività genetica delle cellule normalmente effettuato da diversi tecnici di laboratorio.,
Inoltre, la capacità di incorporare tali cyberinsetti e biorobot a duplice uso nella potenziale armamento di agenti biologici deve essere affrontata e frenata. I biorobot del parassita domestico-lo scarafaggio, il Blaberus discoidalis, la formica del deserto – Cataglyphis e il grillo – Gryllus bimaculatus sono già oggetto di ricerca in situ. Il robot cricket è in fase di sviluppo, negli Stati Uniti, attraverso la ricerca accademica nell’ambito del programma di robotica Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA)., La principale ragion d’essere della robobiologia è lo sviluppo di modelli miniaturizzati con menti biomeccanizzate che potrebbero essere utilizzati anche nell’esplorazione della biologia spaziale. Inoltre, come gli esseri umani e altri sistemi viventi, la loro durata di vita non è limitata dagli effetti deleteri di sostanze chimiche tossiche e rifiuti.,
Per aiutare la comunità medica a salvare vite umane durante e nell’immediato periodo successivo all’attacco bioterroristico, la DARPA ha sponsorizzato progetti che identificano rapidamente gli agenti patogeni per il trattamento con una combinazione di sostanze antimicrobiche o nannobombing con potenti emulsioni biosurfattanti (Alper, 1999).
Lo sviluppo di tecnologie biologiche e mediche avanzate mira a salvare dal 30 al 50% delle vite che vengono tradizionalmente perse nelle aree di battaglia in prima linea e, riducendo drasticamente il 90% delle morti in combattimento che si verificano in combattimento ravvicinato prima dell’intervento medico., Tali tecnologie implicano lo sviluppo e l’uso di mani robotiche chirurgiche, tecnologia di cura del trauma e teledecontaminazione remota di ambienti biologicamente inquinati.
I biosensori basati sui tessuti forniscono avvisi e valutazioni affidabili dei rischi per la salute umana nel contrastare il bioterrorismo e la bio-marfar. Composto da assemblaggi multicellulari e modelli di anticorpi ad ampio raggio, tali sensori rilevano. e prevedere le conseguenze fisiologiche derivanti da agenti biologici che non sono stati impronte digitali né identificati a livello molecolare., Gli avvisi e le valutazioni vengono effettuati attraverso l’uso di molecole di segnalazione che si esprimono attraverso i fenomeni di luminescenza,fluorescenza, ecc. Ad esempio, il pigmento bacteriorhodopsin ottenuto dall’Halobacterium salinarum fotosintetico viene utilizzato come sensore per il calcolo ottico, la visione artificiale e la memorizzazione dei dati., Si stanno sviluppando tecnologie difensive e dissuasive per offrire la massima protezione al personale civile e militare; e per ridurre al minimo i danni da caduta derivanti dalle armi biologiche che utilizzano contromisure non convenzionali di agenti patogeni, sistemi biologici controllati e biomimetica nella difesa contro il bioarfare e il bioterrorismo (Tabella 4 a, b, c).
Il programma di contromisure patogeni non convenzionali di DARPA si concentra sullo sviluppo di una forza deterrente potente ed efficace che limita, riduce ed elimina i danni e la diffusione derivanti dall’uso di armi biologiche.,di pelle e tessuto
Un romanzo sfida per l’industria biotecnologica è lo sviluppo di una efficace difesa biologici programmi basati sul romanzo di ricerca fondamentale nel campo delle biotecnologie, la genetica e la tecnologia dell’informazione., Tecnologia dei biosensori è la forza trainante per lo sviluppo di biochip per la rilevazione di
- pesticidi, allergeni e microrganismi;
- inquinanti gassosi come ad esempio l’ammoniaca, metano, idrogeno solforato, ecc
- metalli pesanti, di fosfati e di nitrati nell’acqua potabile
- biologici e chimici inquinanti nel latte, industrie alimentari e delle bevande
utilizzando i principi di affidabilità, la selettività, la gamma di rilevamento, la riproducibilità dei risultati, e, standard di indici di tassonomia, la contaminazione e l’inquinamento., I programmi di biodefenza sono ora in fase di sviluppo attorno alle proprietà sensomotorie uniche delle entità biologiche. Api, coleotteri e altri insetti vengono reclutati come specie sentinella nella raccolta di informazioni in tempo reale sulla presenza di tossine o minacce simili.
I biosensori, che utilizzano dispositivi in fibra ottica o elettrochimici, sono stati sviluppati per rilevare microrganismi in applicazioni cliniche, alimentari e militari (King et al, 1999; Mulchandani et al, 1999). Un immunosensore è usato per la rilevazione di Candida albicans (Muramatsu et al, 1986)., Bacillus anthracis e batteri in coltura sono rilevati da sensori ottici (Swenson, 1992). Inoltre, negli Stati Uniti sono stati sviluppati diversi sistemi per rilevare armi biologiche. Immunosensori generici e polivalenti sono stati ideati per rilevare agenti biologici che causano danni metabolici e la cui struttura antigenica è stata specificamente modificata geneticamente per evitare il rilevamento da parte di sistemi di rilevamento basati su anticorpi., Altri sistemi di biodetezione che funzionano come sistemi di allarme / allarme precoce comportano il rilevamento della densità biologica delle particelle mediante occhi laser e nasi elettronici con allarmi incorporati. L’enfasi in tali sistemi è meno sull’identità dell’agente biologico e più sull’aspetto dell’allarme precoce che costituisce un braccio efficace nel contrastare la minaccia del bioterrorismo negli ambienti quotidiani e di routine del tempo di pace (Schutz et al, 1999).,
Tali nasi elettronici derivano da una combinazione di reti informative neurali con matrici di sensori chimici o biologici e misuratori spettrali miniaturizzati. I nasi elettronici compatti, automatizzati e portatili offrono analisi in tempo reale on-the-spot economiche di miscele di combustibili e gas tossici e identificazione di rifiuti tossici, gas domestici, qualità dell’aria e odori corporei (Wu, 1999).
L’obiettivo di tali programmi è prevenire spiacevoli sorprese tecnologiche derivanti dall’uso improprio di agenti biologici, prodotti chimici, prodotti farmaceutici etici e gas odiosi., La preparazione comporta il monitoraggio di intelligence delle capacità, intenzioni e materiali di risorse di potenziali avversari e terroristi.
In testimonianza agli Stati Uniti.,Comitato per la sicurezza, è stato sottolineato che:
a) la strategia di sviluppo e produzione del doppio scopo di diagnosi, terapie e vaccini che protegge la salute pubblica e la difende contro le armi biologiche
b) il controllo e l’eliminazione delle malattie infettive attraverso il miglioramento della sorveglianza, allarme, comunicazione e reti per la formazione, e
c) la disponibilità di preparazione e risposta nel rispondere alle bioterrotism e guerra biologica (ASM, 1999) sono parte integrante elementi costitutivi di una preparazione capacità interna contro il bioterrorismo (Preston, 1998).,
Osservazioni conclusive
La guerra biologica può essere utilizzata impunemente sotto il camuffamento di focolai naturali di malattie per decimare le popolazioni umane e distruggere il bestiame e le colture di importanza economica.
I tentativi di regolare la conduzione della guerra e lo sviluppo di armi che utilizzano sostanze nocive come veleni e armi avvelenate sono sanciti da convenzioni redatte in relazione alle leggi e ai costumi terrestri (Tabella 1)., Questi primi strumenti di misure di prevenzione della guerra, ed eventuali misure di costruzione della fiducia e di costruzione della pace, si sono evoluti da pratiche normali e usi caratteristici stabiliti tra i popoli civilizzati; dalle leggi fondamentali dell’umanità; i principi di fedi consolidate e ampiamente accettate, e i dettami della coscienza pubblica.
In questo contesto, le convenzioni delineano passi e misure per salvaguardare edifici e monumenti storici dedicati all’arte, alla religione e alla scienza, nonché a cliniche e ospedali che ospitano malati e feriti, purché non siano impegnati in combattimenti., L’uso di tale personale in esperimenti volti a migliorare la letalità di armi contenenti sostanze nocive come veleni, sostanze chimiche invalidanti e prodotti farmaceutici etici è implicitamente e severamente vietato. Nella storia delle interazioni tra scienza, cultura e pace, il termine Unità 731 è associato all’avvilimento della scienza e dell’umanità, dei loro valori ed etica. Le attività svolte dall’Unità 731 nella seconda guerra mondiale furono vietate fin dal 1907 (Tabella 1).,
per neutralizzare gli effetti di agenti biologici e rendendoli inefficaci per l’uso come bioweapons, bioindustries sono ora concentrando sullo sviluppo di una vasta gamma di biotherapeutics – antibiotici e vaccini (Stephanov et al, 1996; Perrier, 1999; Russell, 1999; Zoon, 1999) attraverso lo sviluppo biologicamente difesa a base di scienza e tecnologia dei programmi. L’attuale ricerca sulla difesa delle armi biologiche si sta ora concentrando sullo sviluppo di biosensori contenenti anticorpi specifici per rilevare gli agenti patogeni respiratori che potrebbero essere dispersi attraverso spray e sistemi di raffreddamento ad aria., Inoltre contraggono centri di ricerca sull’uso di biotecnologie per bonificare aree ambientali contaminate da metalli pesanti, erbicidi, pesticidi, materiali radioattivi e altri rifiuti tossici.
Lo screening genetico delle malattie umane e la scoperta di farmaci sono stati facilitati dai progressi della ricerca nel campo della bioinformatica (Lehrach et al, 1997)., Lo studio automatizzato e informatizzato delle informazioni condivise nel DNA genomico delle risorse biologiche in tandem con tecniche di elaborazione digitale e calcolo grafico, offre una base per lo sviluppo di dispositivi per il monitoraggio del degrado ambientale e lo sviluppo di programmi di biodefenza (Tabella 4 a, b, c). Lo scopo di tale ricerca nello sviluppo di sensori per la rilevazione tempestiva e la neutralizzazione delle armi biologiche si riflette in “Sherlock Holmes’ dog that doesn’t bark”, cioè il silenzio del sensore indica la presenza di un agente biologico (Morse, 1998).,
Lo sviluppo della preparazione nazionale e delle risposte emergenti agli agenti biologici, sia in situazioni bioterroristiche che in situazioni di combattimento, dipende dalla rapidità di intervento di personale antiterroristico addestrato composto da microbiologi, medici, personale ospedaliero, psicologi, forze militari o forze di polizia e personale sanitario pubblico. A questo proposito, l’impatto economico di un attacco bioterroristico è stato recentemente valutato (Kaufmann et al, 1997)., Investire nella sorveglianza della sanità pubblica aiuta a migliorare la preparazione interna nel trattare, bioterrorismo, malattie emergenti e infezioni di origine alimentare.
La probabilità che microrganismi geneticamente modificati contribuiscano alla comparsa di nuove infezioni non può essere ignorata. La reazione dell’opinione pubblica all’introduzione di colture geneticamente modificate in Europa, in questo momento, è accompagnata da polemiche e timori per la sicurezza ambientale. L’incertezza che accompagna i potenziali focolai di nuovi flagelli è un altro fattore di complicazione., Aumentare la consapevolezza e la comprensione dell’opinione pubblica sui problemi di sicurezza e sul rilascio di organismi geneticamente modificati nell’ambiente aiuta a superare paure e idee sbagliate infondate e a garantire la fiducia attraverso uno stato di preparazione. Su tali strategie, esiste una risposta pronta ed efficace per combattere potenziali catastrofi e focolai di malattie emergenti. La scienza e il valore delle valutazioni di sicurezza ambientale costituiscono un passo giusto in questa direzione (Käppeli e Auberson, 1997).,
Nuove minacce derivanti dalle armi di distruzione di massa continuano ad emergere come risultato della disponibilità di tecnologia e capacità di produrre, in tutto il mondo, tali armi da utilizzare nel terrorismo e nella criminalità organizzata (Dipartimento della Difesa, 1996). Tecnologie nuove e accessibili danno luogo alla proliferazione di tali armi che hanno implicazioni per la sicurezza e la stabilità regionali e globali., Nel contrastare tali minacce e nel garantire la difesa della pace, è stata sottolineata la necessità di una leadership e di un esempio nell’elaborazione di risposte preventive e protettive attraverso la necessità di formare il personale civile e non civile e il loro impegno nella cooperazione internazionale., Queste risposte sottolineano la necessità di ridurre ed eliminare le minacce bioterroristiche attraverso procedure di consultazione, monitoraggio e verifica; e la deterrenza, attraverso la costante disponibilità e il mantenimento di una forza convenzionale di ordine pubblico che sia ben esperta nei controlli di controproliferazione e nei protocolli di preparazione (American Society for Microbiology, 1999).,
L’adesione alla Convenzione sulle armi biologiche e tossiniche, rafforzata da misure volte a rafforzare la fiducia (Nazioni Unite, 1997) è infatti un passo importante e necessario per ridurre ed eliminare le minacce della guerra biologica e del bioterrorismo (Tucker, 1999).
Articolo
Alper, J. (1999). Dalle trincee delle armi biologiche, nuovi strumenti per combattere i microbi, Scienza 284: 1754-1755.
Atlas, RM (1998). Armi biologiche pongono sfida per la comunità microbiologica, ASM Notizie 64: 383-388.
Av-Gay, Y. (1999)., Rilascio incontrollato di microrganismi nocivi, Scienza 284:1621.
Butler, D. (1997). I colloqui iniziano sulla messa in comune bio-armi ban, Natura 388:317.
Cherry, M. (1999). Il Sudafrica rivela i piani per rendere l’AIDS una malattia notificabile, Natura 399:288.
Cole, CA (1996). Lo spettro delle armi biologiche, Scientific American 275: 60-65.
Danzig, R. e Berkowsky, PB (1997). Rivista American Medical Association 278: 431.
DaSilva, E. J. e Iaccarino, M. (1999). Malattie emergenti: una minaccia globale, la biotecnologia avanza 17: 363-384.,
Ministero degli Affari Esteri e del Commercio (1999). Strengthening the biological weapons convention, Australian Biotechnology 9: 112-114.
Dobson, R. (1999a). Germ warfare lotion può proteggerti dall’influenza, Innovazione-The Sunday Times, 18 luglio.
Dobson, R. (1999b). Gara hots fino a contrastare armi bio-terrorismo, Innovazione-The Sunday Times, 15 agosto.
Harris, R. e Paxman, J. (1982). Una forma superiore di uccisione, Noonday Press, New York, pg. 74.
Henderson, D. A. (1999). La minaccia incombente del bioterrorismo, Scienza 283: 1279-1281.
Hoogendorn, E. J. (1997)., A chemical weapons atlas, Bulletin of the atomic scientists 53: 35-39.
Istituto di Medicina (1999). Terrorismo chimico e biologico: ricerca e sviluppo per migliorare la risposta medica civile, US National Academy Press, pgs 304.
Kolavic, S. e Kimura, A. (1997). Un focolaio di Shigella dysenteriae tipo 2 tra i lavoratori di laboratorio a causa di contaminazione alimentare intestinale, Journal of American Medical Association 278: 396-398.
Marshall, E. (1999). Bioterror difesa iniziativa inietta colpi di denaro contante, Scienza 283: 1234-1235.
Miller, J. (1999)., In Discarica sovietica, germi mortali vivono su, International Herald Tribune, Parigi, 3 giugno.
Monath, T. P. e Gordon, L. K. (1998). Rafforzare la convenzione sulle armi biologiche, Scienza 282:1423.
Mulbry, W. e Rainina, E. (1988). Biodegradazione di agenti di guerra chimica, ASM News 64: 325-331.
Perrier, JJ (1999). Les nouveaux visages de la vaccination, Biofutur, Mai, pgs 14-18.
Preston, R. (1998)., Dichiarazione davanti alla Sottocommissione giudiziaria del Senato per la tecnologia, il terrorismo e le informazioni governative e al comitato ristretto per l’intelligence sulle minacce di armi chimiche e biologiche all’America: siamo pronti? (http://www.senate.gov/~judiciary/preston.htm)
Rogers, P., Whitby, S. e Dando, M. (1999). Guerra biologica contro le colture, Scientific American 280: 70-75.
Scott, SJ e Shea, J. (1999). Antrace temuto in Afghanistan scoppio, Il reporter americano, 5, 26 febbraio.
Strauss, E. (1999). Microbi caratteristiche come agenti patogeni e amici a gathering, Scienza 284:1916-1917.,
Swenson, FJ (1992). Sviluppo e valutazione di sensori ottici per la rilevazione di batteri, sensori e attuatori B 11: 315-321.
Thompson, D. (1999). Il germe warrior, Tempo, 26 luglio, pg 73.
Torok, T. e Tauxe, T. (1997). Una grande epidemia di comunità di salmonellosi causata da contaminazione intenzionale di bar ristorante insalata, Journal of American Medical Association 278: 389-395. vv
Treindl, R. (1999). Les biorobots: des insects à puces, Biofutur, Mai pgs.34-37.
Nazioni Unite (1997). Allegato VI. Misure volte a rafforzare la fiducia F., documento n., CDA / BWC / 1997 / CBM, 30 maggio, pag. 688.
Wright, S. (1985). L’esercito e la nuova biologia. Bollettino degli scienziati atomici 41: 10-16.
Wu, T. Z. (1999). Un biosensore piezoelettronico come un recettore olfattivo odore rilevamento naso elettronico, Biosensori e bioelettronica 14: 9-18.
Zoon, K. C. (1999). Vaccini, prodotti farmaceutici e bioterrorismo: sfide per la Food and Drug Administration degli Stati Uniti, Malattie infettive emergenti 5:534-536. (Tabella1): Sintesi cronologica di convenzioni, protocolli e risoluzioni che frenano la guerra biologica
