ეროვნული სერიებილექცია 2

ბიოლოგიური რისკები დასაფრთხეები

ბრედფორდის განიარაღების კვლევის ცენტრი მშვიდობის კვლევის განყოფილება, ბრედფორდის უნივერსიტეტი,

გაერთიანებული სამეფო

სურათი: გამჭვირვალე გლობუსი - .იხ : http://www.freedigitalphotos.net/

მონახაზი

1. ინფექციური დაავადებების ბუნებრივი აფეთქებები2. უსაფრთხოების რისკები/ ლაბორატორიებში

მომხდარი შემთხვევები3. 1სავარჯიშო4. , საომარი საშუალებები ტერორიზმი და

( )დანაშაულები უძველესი დროიდან დღემდე5. სიცოცხლის შემსწავლელი მეცნიერებების

განუსაზღვრელი მომავალი6. 2სავარჯიშო7. დამატებით წასაკითხი

სურათი: ვირუსი Renjith Krishnan- .იხ : http://www.freedigitalphotos.net/

1. ინფექციური დაავადებების ბუნებრივი აფეთქებები

ინფექციური დაავადებების ბუნებრივიაფეთქებები

• ძნელად მიღწეულ გაუმჯობესებას ჯანმრთელობასა და სიცოცხლის ხანგრძლივობაში დღეს საფრთხეს უქმნის მსოფლიოში ინფექციური დაავადებების კრიზისი

• დღეს ინფექციური დაავადებები ბავშვებისა და მოზარდების უველაზე დიდი მკვლელია

• 13 მათ გამო ყოველწლიურად მილიონზე მეტი ადამიანი - იღუპება ყოველი ორიდან ერთი განვითარებად ქვეყნებზე

მოდის

( ჯანმრთელობის მსოფლიო ორგანიზაცია, 1999)

ინფექციური დაავადებების ბუნებრივიაფეთქებები

მაგალითი: მძიმე მწვავე რესპირატორული სინდრომი (SARS) (1 ნოემბერი 2002 - 31 ივლისი 2003)

• ზემოქმედება საზოგადოებრივ ჯანდაცვაზე – 8422 შემთხვევა; 916 სიკვდილი 37 ქვეყანაში

(ჯანმო 2003)

• ეკონომიკური ზემოქმედება– ეკონომიკური - 2 %- აღმოსავლეთ აზიის რეგიონული მშპ ს იანი კლებით

2003 წლის მეორე კვარტალში

– სავარაუდო ზარალი გრიპის შემთხვევაში: 2% = 200 მილიარდი აშშ დოლარი ერთი კვარტლის მანძილზე (800 მილიარდი აშშ დოლარი

წელიწადში)

( მილან მრამბჰატი , მსოფლიო ბანკის წამყვანი ეკონომისტი, 2005)

2. / უსაფრთხოების რისკები ავარიულიშემთხვევები

სურათი: -სამედიცინო ხატები .იხ : http://www.freedigitalphotos.net/

1. ადამიანის და ცხოველების შემთხვევითი

, ინფექცია ან ლაბორატორიის

გარეთ გარემოსდაბინძურება

2. ლაბორატორიაში შეძენილი ინფექცია

(ლში) 3. აგენტის ან ტოქსინის ზიანის

მისაყენებლადგამოყენება4. აგენტი ან ტოქსინი

შეიძლება უფრო ვირულენტური

გახდეს5. აგენტმა ან

ტოქსინმა შეიძლება შეიძინოს ახალი

სახეობის ინფიცირების უნარი

(2006) ეს ნახაზი შეიქმნა გაუდიოზოს ორიგინალური მონაცემების საფუძველზე

პრაქტიკოსი მეცნიერების მიერ რისკის აღქმა

16 რისკის რანჯირება ლაბორატორიის მეცნიერების მიერ აზიურიქვეყნიდან ( , განვითარებული აღმოცენებადი და განვითარებადი

) ქვეყნები მათ მიერ აღქმული ბიოუშიშროების და ბიოუსაფრთხოების საფრთხეების მიხედვით

შემთხვევითი რისკები

(უსაფრთხოება) ამ მეცნიერებს უფრო

, აწუხებს ვიდრე ორმაგი

დანიშნულებისრისკი (უშიშროება).

ლაბორატორიაში შეძენილი ინფექციები (ლში)

• აშშ კონტექსტი– 500,000 . ლაბ მუშაკი პოტენციური ექსპოზიციის ქვეშ

; - იმყოფება ლში ს ყველაზე ფართოდ გავრცელებული შემთხვევბი მოიცავს:

• Brucella სახეობები, • Shigella species, • Salmonella სახეობები, • Mycobacterium tuberculosis, და • Neisseria meningitidis

– - ლში ს რისკის შეფასების სირთულე:• “ სისტემატური შეტყობინების ნაკლებობა”• “ ხელმისაწვდომი მონაცემები შემოიფარგლება

რეტროსპექტული და ნებაყოფლობითი საფოსტო, , კვლევებით ანეკდოტური შემთხვევის შეტყობინებებით და

ანგარიშებით სპეციფიური მიკროორგანიზმების ზოგიერთი აფეთქების შესახებ”

(სინგჰი 2009)

ლაბორატორიული ავარიულიშემთხვევები

სვერდლოვსკის შემთხვევა (“ეკატერინბურგი” 1991 წლიდან)

• ჯილეხის აეროზოლირებული სპორების შემთხვევით , ( ) გამოჟონვა სვერდლოვსკის სამხედრო საწარმოდან ყოფილი

სსრკ, 1979 წელს

• 79 , გამოიწვია ჯილეხით დაავადების შემთხვევა და სიკვდილის68 შემთხვევა

• გამოააშკარავა ბიოლოგიური საომარი იარაღის პროგრამებთან დაკავშირებული უსაფრთხოების პრობლემები

სავარჯიშო 1: ორმაგი დანიშნულების საკითხი ?რეალურად დგას

• შეგილიათ განსაზღვროთ ბიოლოგიური იარაღის შექმნის ან გამოყენების ისტორიული შემთხვევა?

( სამხედრო პროგრამების ჩათვლით)

• , განიხილეთ რამდენად შეიძლება ისინი დღეს რისკს კვლავ შეიცავდნენ;

• , იმსჯელეთ რატომ არის ამჟამად ამ საკიტხების შესახებ რისკის მიუღებლობა სიცოცხლის

შემსწავლელ მეცნიერებს შორის;• მოახსენეთ კლასს.

3. , საომარი საშუალებები ტერორიზმი დადანაშაული

ბიოლოგიური და ტოქსიური იარაღი

• ბიოლოგიური იარაღი “ , , მიღებულია რომ არის ის რაც აღწევს მის დასახულ მიზანს დაავადებების გამომწვევი მიკროორგანიზმების

, , და სხვა მსგავსი აგენტების ინფექციურობის მეშვეობით ვირუსების .ინფექციური ნუკლეინის მჟავებით და პრიონების ჩათვლით ”

(ჯანმო 2004)

• , მიკროორგანიზმების არ არის მხოლოდ ერთი ცოცხალი ფორმა რომელიც ტოქსინებს . წარმოქმნის “ ტოქსინი არის ნებისმიერი , ტოქსიური ნივთიერება რომელიც შეიძლება წარმოქმნას, . ცხოველმა მცენარემ ან მიკრობმა ზოგიერთი ტოქსინი ასევე

შეიძლება შეიქმნას მოლეკულურ ბიოლოგიური მეთოდებით( ) ( ცილოვანი ტოქსინები ან ქიმიური სინთეზის მეშვეობით დაბალი

)მოლეკულური წონის ტოქსინები .

(Franz 1997)

ბიოლოგიური იარაღის მახასიათებლები

• არსებობს პოტენციური ბიოლოგიური და ტოქსიური იარაღის დიდი მრავალფეროვნება

• , არის რამოდენიმე გზა რომლებითაც შესაძლებელია , ბიოტექნოლოგიის ასიმილაცია იარაღში შემდეგის მეშვეობით:

– სხვადასხვა აგენტები (მაგ., , , , ბაქტერიები ვირუსები სოკოები, )ტოქსინები ბიორეგულატორები

– სხვადასხვა სამიზნეები ( , ადამიანები ცხოველები დამცენარეები)

– გამოყენების სხვადასხვა მასშტაბი ( , ტაქტიკური სტრატეგიული)

– სხვადასხვა მიზნებით გამოყენება ( , ხილული თუ ფარული ომიგანადგურება, ტერორიზმი ან დანასაულებრივი საქმიანობა)

მეცნიერებამდელი პერიოდის “ ბიოლოგიურიიარაღი”

• ბიოლოგიური თავდასხმის ყველა ეს შემთხვევა დაავადებების გადაცემის მექანიზმების მეცნიერულ გაგებამდე მოხდა

• მექანიზმების შესახებ ცოდნის ნაკლებობამ გამოიწვია რაციონალური დიზაინის შექმნა ( მაგრამ ქმედება ეფექტური და შედეგიანი არ იყო)

• ლიტერატურაში მოყვანილია სხვა მაგალითებიც

წელი შემთხვევა დაავადება

ადგილზე მიტანის საშუალება

1340 ’ ტუნ ლ ევეკის ალყა უცნობია მკვდარი ცხენები და სხვა დაცემული ცხოველები გადაყარეს კედლის მეორე

მხარეს

1364 კაფას ალყა შავიჭირი

კატაპულტით გადაყრილიგვამები

1720 რევალის ალყა შავიჭირი

შავი ჭირით გარდაცვლილები გადაყარეს ქალაქში

1763 ფორტ პიტი ყვავილი აჩუქეს საბნები დაცხვირსახოცები

ბაქტერიოლოგიის ოქროს ხანა

• 1880-დან 1900 წლამდე დადგინდა მიზეზობრივი კავშირი პათოგენურ ორგანიზმებსა და დაავადებებს შორის

• თითქმის ყველა გავრცელებული ბაქტერიული დაავადება იქნა იდენტიფიცირებული და შესწავლილი

– ჯილეხი (1876)– ქოთაო (1882)– ბრუცელოზი (1887)– შავი ჭირი (1894)– ბოტულიზმის ტოქსინი (1896)– ტულარემია (1912)

• ბიოლოგიური იარაღის შესახებ მოსაზრებები სამეცნიერო და სამხედრო ყურდღებას პირველ მსოფლიო ომამდე არ იპყრობდა

( გერმანია და საფრანგეთი)

ბიოლოგიური საომარი საშუალებები I და II მსოფლიო ომების დროს

• I მსოფლიო ომი: გერმანიამ გაავრცელა იტალიაში ქოლერა და- , , სანკტ პეტერბურგში შავი ჭირი გარდა ამისა გამოიყენა ცხოველებისა

და ნათესების საწინააღმდეგო საომარი საშუალებები

• ომებს შორის წლები: - იაპონიამ და სსრკ მ დაიწყეს კვლევები ბიოლოგიური იარაღის მიმართულებით

• II მსოფლიო ომი: , - თანამშრომლობა დიდ ბრიტანეთს კანადას და აშშ ს შორის შეტევითი ბიოლოგიური იარაღის პროგრამების ფარგლებში

, კვლევებისა და განვითარების საქმეში ფრანგული პროგრამისპარალელურად

• 1925 ეს პროგრამები ხორციელდებოდა ჟენევის წლის პროტოკოლისჩრდილში

ბიოლოგიური საომარი საშუალებები ცივი ომის პერიოდში და შემდეგ

ცივი ომის პერიოდი• აშშ: 1940- 1970- , იანი წლებიდან იანებამდე სულ უფრო მეტი აგენტი

გამოიცდებოდა გამოსაყენებლად• რუსეთი: , ისტორიულად ჰქონდა ყველაზე დიდი პროგრამა• სამხრეთი აფრიკა: პროექტ კოსტს ჰქონდა გამანადგურებელი

მიზნები

ბიოლოგიური და ტოქსიური იარაღის კონვენცია (1975)

ცივი ომის შემდგომი პერიოდი• ერაყი: - გაერო ს მიერ ჩატარებული ინსპექტირება: UNSCOM • ( ): ბი საეჭვო ქვეყნები აშშ სახელმწიფო დეპარტამენტის მიხედვით

, , , , , ჩინეთი კუბა ირანი ერაყი ჩრდილო კორეა რუსეთი და სირია

მგი/ სტრატეგიული შეტევები(i)

• 1969 - წელს გაერო ს მიერ ჩატარებული კვლევა

სცენარები:– 10 ტონა ბიოლოგიური საომარი საშუალების აგენტის

გამოყენებით ერთმა ბომბდამშენმა შეიძლება მიაღწიოს:• 100,000 კმ2 ფართობზე ზემოქმედებას• ავადობა 50%, სიკვდილობა 25%, თ უ არ ვუმკურნალებთ

– 1 , მეგატონიანმა ატომურმა ბობმბა გამოყენების, შემთხვევაში შეიძლება მიაღწიოს:

• 300 კმ2 ფართობს

– 15 ტონა ნერვული გაზის გამოყენებამ შეიძლება მიაღწიოს:• 60 კმ2 ფართობს

მგი/ სტრატეგიული შეტევები (ii)

• SIPRI - ს 1973 წლის კვლევა– სცენარი: 5-6 , ბომბდამშენისათვის ტონა ბომბების ტვირთით

50% :მსხვერპლი შეიძლება იყოს შემდეგ ფართობზე

• -მაღალი ფეთქებადობის 0.22 კმ2

• ნერვული გაზი 0.75 კმ 2

• 10 კტ ბირთვული ბომბი 30 კმ 2

• ბიოლოგიური იარაღი 0-50 კმ2 ( ამინდისმიხედვით)

მგი/ სტრატეგიული შეტევები (iii)

• ფეტერის 1991 წლის კვლევა ჟურნალში International Security

– სცენარი: , რაკეტა ერთი ტონა ტვირთით რომელიც თავდასხმას ახორციელებს დიდ ქალაქზე მოსახლეობის

სიმჭიდროვით 30 ადამიანი თითო ჰექტარზე

• 20 კტ ბირთვული იარაღი მოკლავს 40,000

• 300 კგ ზარინი მოკლავს 200 - 3,000

• 30 კგ ჯილეხი მოკლავს 20,000 - 80,000

მგი/ სტრატეგიული შეტევები (iv)

• 1993 აშშ ტექნოლოგიის შეფასების ოფისის წლისანგარიში

– სცენარი: ღრუბლიან დღით ან ღამით განხორციელებული , სარაკეტო შეტევის დროს ზომიერი ქარის შემთხვევაში

3,000 - 10,000 დაუცველი ადამიანი ადამიანით თითო კმ2-ზე

• 12.5 კტ ბირთვული იარაღი დაანგრევს 7.8 კმ2 დამოკლავს 23,000-80,000 ადამიანს

• 300 კმ ზარინი 0.22კმ2 ფართობზე მოკლავს 60-200 ადამიანს

• 30 კგ ჯილეხი მოკლავს 30,000 - 100,000 ადამიანს , სიგარის ფორმის ღრუბლით რომელიც დაფარავს 10

კმ2- ს

მგი/ სტრატეგიული შეტევები (v)• 1993 აშშ ტექნოლოგიის შეფასების ოფისის წლის

ანგარიში

– სცენარი: , 10 თვითფრინავით განხორციელებული შეტევა კგ ჯილეხის გადმოყრით ვაშინგტონისკენ ქროლილი ქარის

მიმართულებით

• , მზიან სუსტ ქარიან დღეს ზემოქმედების ქვეშ მოყვება46კმ2 და მოკვდება130,000 - 460,000 ადამიანი

Picture Image: Mil Mi-24V Hind E by Tim Beach - from: http://www.freedigitalphotos.net/

ამჟამად ასიმილაცია გამოიყენება?

( , , - ) თანამედროვე კონფლიქტებში ქიმიური და ზოგჯერ ბიო ქიმიური აგენტების ახალი სამი ტიპის გამოყენება:

• კონფლიქტის ბუნება: საომარი საშუალებების ბუნებას დიდად შეცვლის “ ” “ ” შედეგად მასობრივი განადგურების დოქტრინიდან ლიმიტირებულ ომზე

... გადავიდნენ განსაკუთრებით მესამე მსოფლიო ომტან მიმართებაში

• სიცოცხლის შემსწავლელი მეცნიერებების ახალი ტექნოლოგიები: თუ , აღმოჩენილი იქნება ახალი მოლეკულა რომელიც გამოავლენს დაბალი

, დოზებით ადამიანის ორგანიზმის დაუძლურებას დაიწყება მცდელობები მის იარაღად გადასაკეთებლად

• იარაღის ახალი ფორმები? , შეიძლება ქიმიური იარაღის როლი გაიზარდოს , არა ტერორისტების ან სხვა მეომარი აგრესორების ხელში არამედ

ტერორიზმის დამარცხების მიზნით. (მაგ., მოსკოვის თეატრის 2002 ალყა წელს)

(Robinson 2008, Geissler 1986, Pearson et al 2007, Kelle et al 2006, Kadlec and Zelicoff 1999, Geoghegan and Tong 2006)

ტერორიზმის ხანა?

ტერორიზმი ახალი არაა: 2001 წლამდე.....

• , ტერორისტების კრიმინალებისა და სახელმწიფოების მიერ დაფინანსებული მომაკვდინებელი შემთხვევები 1900 -

1999 წლებში ( - აშშ ში და მის გარეთ):

– ქბრბ 415 შემთხვევა– 151 ტერორისტული შემთხვევა

• 33 ბიოლოგიური აგენტებისგამოყენებით (Tucker, 1999)

ბიო/ ქიმიური შემთხვევები და სატყუარები (1960-1998) სულ 278 შემთხვევა

(Tucker, 1999)

აუმ შინრიკიო იაპონიაში: , , ზარინი ჯილეხი

ბოტულიზმის ტოქსინი

პოლიტიკის ზეგავლენა ბიოტერორიზმზე: 2001 ჯილეხის შემთხვევები წელს

, დაბალი ალბათობა მაგრამ მაღალი ინტენსივობა– 22 , სულ ადამიანი შეეხო ჯილეხის კანის ფორმას

როდესაც დაავადება ორგანიზმში კანის მეშვეობით (11 ), , აღწევს შემთხვევა ან ინჰალაციურ ჯილეხს როდესაც

(11 ), 5 ის ფილტვის მეშვეობით აღწევს შემთხვევა და ( ადამიანი გარდაიცვალა ინჰალაციური ჯილეხისაგან).

პოლიტიკის ზეგავლენა ბიოთავდაცვაზე– 6 მოქალაქეთა ბიოთავდაცვა ჯდებოდა მლნ აშშ

2001 , 2009 . დოლარი წელს ხოლო წელს მან დაახლ 8.01 მლრდ აშშ დოლარს მიაღწია

– 2001- 2009 სულ დან წლამდე მოქალაქეთა ბიოთავდაცვაზე გაწეულმა ხარჯებმა მიაღწია 49.66

მლრდ აშშ დოლარს

4. სიცოცხლის შემსწავლელი მეცნიერებების განუსაზღვრელი

მომავალი

აშშ კვლევების ეროვნული საბჭო ფინკის კომიტეტის ანგარიში 2004

ბიოტექნოლოგიური კვლევები ტერორიზმის ხანაში

უშიშროების მხრივ სენსიტიური კვლევა: , წინასწარ ძნელად განსაჭვრეტია მაგრამშესაძლებელია

7 კატეგორია იწვევს შეშფოთებას. ესენია:

1. , ჩვენება როგორ გავხადოთ ვაქცინა არაეფექტური.

2. ანტიბიოტიკების ან ანტივირუსული პრეპარატების მიმართ რეზისტენტობისგამოწვევა.

3. , პათოგენის ვირულენტობის გაძლიერება ან არაპათოგენურის ვირულენტურადგადაქცევა.

4. პათოგენის ტრანსმისიულობის გაზრდა.

5. პათოგენის მასპინძლების წრის შეცვლა.

6. / სადიაგნოსტიკო დეტექციების საშუალებების არაქმედითად გადაქცევა.

7. ბიოლოგიური აგენტის ან ტოქსინის იარაღად დამზადება.

კვლევის აკუმულირება

1. კვლევა ჯილეხის გენომის შესახებ (Read et al., 2003)

2. კვლევა ჯილეხის SARS - ის შესახებ (Marra et al., 2003)

3. ჯილეხის ტოქსინის რეცეპტორი (Santelli et al., 2004)

4. Gene synthesis, synthetic biology (Ball, 2004; Breaker, 2004)

5. 1918 წლის ესპანური გრიპის ვირუსის რეკონსტრუქცია (Taubenberger et al., 2005; Tumpey et al., 2005)

6. ბოტულიზმის ტოქსინი და საკვების მიწოდება (Wein and Liu, 2005)

7. გენეტიკური ცვლილებები Listeria -ში, რომლებიც ცვლის მასპინძლების წრეს (Wollert et al., 2007)

8. Mycoplasma genitalium - , ის გენომის სრული ქიმიური სინთეზი აწყობა დაკლონირება (Gibson, et al., 2008)

ჟურნალებში Science, Nature, PNAS, . .და ა შ … და ზოგიც ფინკის ანგარიშისმიღმაა

= ? კვლევის ეს არეები პრობლემატურია თუ ეს მხოლოდ ნორმაა, მეცნიერებისათვის და არ უნდა ვწუხდეთ? (Shinomiya, 2010)

: ფიზიკური დაცვის მიღმა საინფორმაციო უშიშროება

როგორ შევქმნათ ვირუსი ნარჩენებისგან ( პოლიოვირუსის ქიმიური სინთეზი 2002 წელს)

ინფორმაცია…

ტრადიციულირეგულაციები…

ეს ზომები კვლავ

ეფექტურია?

– / პათოგენების ტოქსინების ფიზიკური დაცვა( )ლაბორატორიებში

– ( , )უშიშროების ზომებილაბორატორიებში დაცვა კარი– რეგულაციები ( კომერციულად ხელმისაწვდომი დნმ

შეკვეთების საერთაშორისო სკრინინგი): მთავრობების , და მრეწველობის ინიციატივები მაგრამ ჯერ

შემუშავებული არაა

პოლიოს გენომის და დნმ სეგმენტის მოპოვება ონლაინ შეიძლება

არ არის საჭირო:• ბუნებრივი მატრიცა• ორიგინალური ვირუსის არსებობა

ხელმისაწვდომია ინტერნეტში Wimmer (2006)

Tucker (2010)

აშშ კვლევების ეროვნული საბჭოლემონ-რელმანის კომიტეტის ანგარიში

2006 ფოკუსირებულის მხოლოდ

ბიოლოგიური იარაღის მხოლოდ ტრადიციულ აგენტებზე “ საშიშად

”ვიწროა

Petro et al (2003)

მომეტებული ინტერესის ბიოლოგიური აგენტები

გენეტიკურად მოდიფიცირებული ტრადიციული/ აგენტები ბიოქიმიური აგენტები

ტრადიციული აგენტები

საფრთხე

1940-იანებიდან 1999-მდე ( გენომის წინა პერიოდი)

2003 - 2020 ( გენომისპერიოდი)

დრო

სავარჯიშო 2

21- ბიოლოგიური იარაღი ე საუკუნეში?

• სახელმწიფოს დონის ბიოლოგიური იარაღის პროგრამებისა და ბიოტერორიზმზე მათი გავლენის ისტორიული ილუსტრაციების

, განხილვის შემდეგ განიხილეთროგორ შეიძლება იქნას გამოყენებული სიცოცხლის შემსწავლელ მეცნიერებების უახლესი

. მიღწევები ჩვენ დროში მტრული მიზნების განსახორციელებლად (10 )იმსჯელეთ ამ საკითხებზე თქვენს ჯგუფში წთ

• რა ტიპის სცენარები შეიძლება განვითარდეს პოტენციურად?

• მოახსენეთ კლასს.

გამოყენებულილიტერატურა

ამ ლექციაში ციტირებული გამოყენებულილიტერატურა

შეგიძლიათ იხილოთ ამ პრეზენტაციის შენიშვნების ნაწილში.