ეროვნული სერიები ლექცია 2 ბიოლოგიური რისკები და საფრთხეები

1. ეროვნული სერიებილექცია2ბიოლოგიური რისკები და საფრთხეები ბრედფორდის განიარაღების კვლევის ცენტრი მშვიდობის კვლევის განყოფილება, ბრედფორდის უნივერსიტეტი, გაერთიანებული სამეფო სურათი: გამჭვირვალე გლობუსი - იხ.: http://www.freedigitalphotos.net/

2. მონახაზი • ინფექციური დაავადებების ბუნებრივი აფეთქებები • უსაფრთხოების რისკები/ლაბორატორიებში მომხდარი შემთხვევები • სავარჯიშო 1 • საომარი საშუალებები, ტერორიზმი და დანაშაულები (უძველესი დროიდან დღემდე) • სიცოცხლის შემსწავლელი მეცნიერებების განუსაზღვრელი მომავალი • სავარჯიშო 2 • დამატებით წასაკითხი

3. 1. ინფექციური დაავადებების ბუნებრივი აფეთქებები სურათი: ვირუსიRenjith Krishnan- იხ.: http://www.freedigitalphotos.net/

4. ინფექციური დაავადებების ბუნებრივი აფეთქებები • ძნელად მიღწეულ გაუმჯობესებას ჯანმრთელობასა და სიცოცხლის ხანგრძლივობაში დღეს საფრთხეს უქმნის მსოფლიოში ინფექციური დაავადებების კრიზისი • დღეს ინფექციური დაავადებები ბავშვებისა და მოზარდების უველაზე დიდი მკვლელია • მათ გამო ყოველწლიურად 13 მილიონზე მეტი ადამიანი იღუპება - ყოველი ორიდან ერთი განვითარებად ქვეყნებზე მოდის (ჯანმრთელობის მსოფლიო ორგანიზაცია, 1999)

5. ინფექციური დაავადებების ბუნებრივი აფეთქებები მაგალითი: მძიმე მწვავე რესპირატორული სინდრომი (SARS) (1 ნოემბერი2002 -31 ივლისი2003) • ზემოქმედება საზოგადოებრივ ჯანდაცვაზე • 8422 შემთხვევა; 916 სიკვდილი 37 ქვეყანაში (ჯანმო2003) • ეკონომიკური ზემოქმედება • ეკონომიკური აღმოსავლეთ აზიის რეგიონული მშპ-ს 2 %-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)

6. 2. უსაფრთხოების რისკები/ავარიული შემთხვევები სურათი: სამედიცინო ხატები -იხ.: http://www.freedigitalphotos.net/

7. პრაქტიკოსი მეცნიერების მიერ რისკის აღქმა რისკის რანჯირება ლაბორატორიის მეცნიერების მიერ 16 აზიური ქვეყნიდან (განვითარებული, აღმოცენებადი და განვითარებადი ქვეყნები) მათ მიერ აღქმული ბიოუშიშროების და ბიოუსაფრთხოების საფრთხეების მიხედვით შემთხვევითი რისკები (უსაფრთხოება) ამ მეცნიერებს უფრო აწუხებს, ვიდრე ორმაგი დანიშნულების რისკი (უშიშროება). ეს ნახაზი შეიქმნა გაუდიოზოს ორიგინალური მონაცემების (2006) საფუძველზე

8. ლაბორატორიაში შეძენილი ინფექციები (ლში) • აშშ კონტექსტი • 500,000 ლაბ. მუშაკი პოტენციური ექსპოზიციის ქვეშ იმყოფება; ლში-ს ყველაზე ფართოდ გავრცელებული შემთხვევბი მოიცავს: • Brucellaსახეობები, • Shigella species, • Salmonellaსახეობები, • Mycobacterium tuberculosis, და • Neisseriameningitidis • 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” (სინგჰი2009)

9. ლაბორატორიული ავარიული შემთხვევები სვერდლოვსკის შემთხვევა (“ეკატერინბურგი” 1991 წლიდან) • ჯილეხის აეროზოლირებული სპორების შემთხვევით გამოჟონვა სვერდლოვსკის სამხედრო საწარმოდან, (ყოფილი) სსრკ, 1979 წელს • გამოიწვია ჯილეხით დაავადების 79 შემთხვევა, და სიკვდილის 68 შემთხვევა • გამოააშკარავა ბიოლოგიური საომარი იარაღის პროგრამებთან დაკავშირებული უსაფრთხოების პრობლემები

10. სავარჯიშო1: 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.

11. 3. საომარი საშუალებები, ტერორიზმი და დანაშაული

12. 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.” (ჯანმო2004) • 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)

13. 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 და მცენარეები) • გამოყენების სხვადასხვა მასშტაბი(ტაქტიკური, სტრატეგიული) • სხვადასხვა მიზნებით გამოყენება(ხილული თუ ფარული ომი, განადგურება, ტერორიზმი ან დანასაულებრივი საქმიანობა)

14. მეცნიერებამდელი პერიოდის “ბიოლოგიური იარაღი” • 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

15. 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)

16. 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 პროგრამის პარალელურად • ეს პროგრამები ხორციელდებოდა ჟენევის 1925 წლის პროტოკოლის ჩრდილში

17. ბიოლოგიური საომარი საშუალებები ცივი ომის პერიოდში და შემდეგ ცივი ომის პერიოდი • აშშ: 1940-იანი წლებიდან 1970-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

18. 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 კმ2ფართობზე ზემოქმედებას • ავადობა 50%, სიკვდილობა25%, თუ არ ვუმკურნალებთ • 1 მეგატონიანმა ატომურმა ბობმბა, გამოყენების შემთხვევაში, შეიძლება მიაღწიოს: • 300 კმ2ფართობს • 15 ტონა ნერვული გაზის გამოყენებამ შეიძლება მიაღწიოს: • 60 კმ2ფართობს

19. მგი/სტრატეგიული შეტევები(ii) • SIPRI -ს 1973 წლის კვლევა • სცენარი: ბომბდამშენისათვის 5-6 ტონა ბომბების ტვირთით, 50% მსხვერპლი შეიძლება იყოს შემდეგ ფართობზე: • მაღალი ფეთქებადობის -0.22 კმ2 • ნერვული გაზი0.75 კმ 2 • 10კტ ბირთვული ბომბი30 კმ 2 • ბიოლოგიური იარაღი0-50 კმ2 (ამინდის მიხედვით)

20. მგი/სტრატეგიული შეტევები (iii) • ფეტერის 1991 წლის კვლევა ჟურნალშიInternational Security • სცენარი: რაკეტა ერთი ტონა ტვირთით, რომელიც თავდასხმას ახორციელებს დიდ ქალაქზე მოსახლეობის სიმჭიდროვით30 ადამიანი თითო ჰექტარზე • 20 კტ ბირთვული იარაღი მოკლავს40,000 • 300 კგ ზარინი მოკლავს200 - 3,000 • 30 კგ ჯილეხი მოკლავს20,000 - 80,000

21. მგი/სტრატეგიული შეტევები(iv) • აშშ ტექნოლოგიის შეფასების ოფისის 1993 წლის ანგარიში • 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 კმ2და მოკლავს 23,000-80,000 ადამიანს • 300 კმ ზარინი 0.22კმ2ფართობზე მოკლავს 60-200 ადამიანს • 30 კგ ჯილეხი მოკლავს 30,000 -100,000 ადამიანს სიგარის ფორმის ღრუბლით, რომელიც დაფარავს 10 კმ2-ს

22. მგი/სტრატეგიული შეტევები(v) • აშშ ტექნოლოგიის შეფასების ოფისის 1993 წლის ანგარიში • სცენარი: თვითფრინავით განხორციელებული შეტევა, 10 კგ ჯილეხის გადმოყრით ვაშინგტონისკენ ქროლილი ქარის მიმართულებით • მზიან, სუსტ ქარიან დღეს ზემოქმედების ქვეშ მოყვება 46კმ2და მოკვდება130,000 -460,000 ადამიანი Picture Image: Mil Mi-24V Hind E by Tim Beach - from: http://www.freedigitalphotos.net/

23. 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 ალყა 2002 წელს) (Robinson 2008, Geissler 1986, Pearson et al 2007, Kelle et al 2006, Kadlec and Zelicoff 1999, Geoghegan and Tong 2006)

24. ტერორიზმის ხანა? ტერორიზმი ახალი არაა: 2001 წლამდე..... • ტერორისტების, კრიმინალებისა და სახელმწიფოების მიერ დაფინანსებული მომაკვდინებელი შემთხვევები1900 -1999 წლებში (აშშ-ში და მის გარეთ): • ქბრბ415 შემთხვევა • 151 ტერორისტულიშემთხვევა • 33 ბიოლოგიური აგენტების გამოყენებით (Tucker, 1999)

25. ბიო/ქიმიური შემთხვევები და სატყუარები(1960-1998) სულ 278 შემთხვევა აუმ შინრიკიო იაპონიაში: ზარინი, ჯილეხი, ბოტულიზმის ტოქსინი (Tucker, 1999)

26. პოლიტიკის ზეგავლენა ბიოტერორიზმზე:ჯილეხის შემთხვევები 2001 წელს დაბალი ალბათობა, მაგრამ მაღალი ინტენსივობა • სულ 22 ადამიანი შეეხო ჯილეხის კანის ფორმას, როდესაც დაავადება ორგანიზმში კანის მეშვეობით აღწევს (11 შემთხვევა), ან ინჰალაციურ ჯილეხს,როდესაც ის ფილტვის მეშვეობით აღწევს (11 შემთხვევა), და 5 ადამიანი გარდაიცვალა (ინჰალაციური ჯილეხისაგან). პოლიტიკის ზეგავლენა ბიოთავდაცვაზე • მოქალაქეთა ბიოთავდაცვა ჯდებოდა 6 მლნ აშშ დოლარი 2001 წელს, ხოლო 2009 წელს მან დაახლ. 8.01 მლრდ აშშ დოლარს მიაღწია • სულ 2001-დან 2009 წლამდე მოქალაქეთა ბიოთავდაცვაზე გაწეულმა ხარჯებმა მიაღწია 49.66 მლრდ აშშ დოლარს

27. 4. სიცოცხლის შემსწავლელი მეცნიერებების განუსაზღვრელი მომავალი

28. აშშ კვლევების ეროვნული საბჭოფინკის კომიტეტის ანგარიში 2004 ბიოტექნოლოგიური კვლევები ტერორიზმის ხანაში უშიშროების მხრივ სენსიტიური კვლევა: წინასწარ ძნელად განსაჭვრეტია, მაგრამ შესაძლებელია 7 კატეგორია იწვევს შეშფოთებას. ესენია: 1. ჩვენება, როგორ გავხადოთ ვაქცინა არაეფექტური. 2. ანტიბიოტიკების ან ანტივირუსული პრეპარატების მიმართ რეზისტენტობის გამოწვევა. 3. პათოგენის ვირულენტობის გაძლიერება, ან არაპათოგენურის ვირულენტურად გადაქცევა. 4. პათოგენის ტრანსმისიულობის გაზრდა. 5. პათოგენის მასპინძლების წრის შეცვლა. 6. სადიაგნოსტიკო/დეტექციების საშუალებების არაქმედითად გადაქცევა. 7. ბიოლოგიური აგენტის ან ტოქსინის იარაღად დამზადება.

29. კვლევის აკუმულირება • კვლევა ჯილეხის გენომის შესახებ (Read et al., 2003) • კვლევა ჯილეხის SARS -ის შესახებ (Marra et al., 2003) • ჯილეხის ტოქსინის რეცეპტორი(Santelli et al., 2004) • Gene synthesis, synthetic biology (Ball, 2004; Breaker, 2004) • 1918 წლის ესპანური გრიპის ვირუსის რეკონსტრუქცია (Taubenberger et al., 2005; Tumpey et al., 2005) • ბოტულიზმის ტოქსინი და საკვების მიწოდება (Weinand Liu, 2005) • გენეტიკური ცვლილებები Listeria -ში, რომლებიც ცვლის მასპინძლების წრეს(Wollert et al., 2007) • Mycoplasmagenitalium-ის გენომის სრული ქიმიური სინთეზი, აწყობა და კლონირება (Gibson, et al., 2008) ჟურნალებშიScience, Nature, PNAS, და ა.შ.… და ზოგიც ფინკის ანგარიშის მიღმაა = კვლევის ეს არეები პრობლემატურია? თუ ეს მხოლოდ ნორმაა მეცნიერებისათვის, და არ უნდა ვწუხდეთ? (Shinomiya, 2010)

30. ფიზიკური დაცვის მიღმა: საინფორმაციო უშიშროება როგორ შევქმნათ ვირუსი ნარჩენებისგან (პოლიოვირუსის ქიმიური სინთეზი 2002 წელს) ინფორმაცია… • პოლიოს გენომის და დნმ სეგმენტის მოპოვება ონლაინ შეიძლება • არ არის საჭირო: • ბუნებრივი მატრიცა • ორიგინალური ვირუსის არსებობა • ხელმისაწვდომია ინტერნეტში Wimmer(2006) • პათოგენების/ტოქსინების ფიზიკური დაცვა (ლაბორატორიებში) • უშიშროების ზომები ლაბორატორიებში (დაცვა, კარი) • რეგულაციები(კომერციულად ხელმისაწვდომი დნმ შეკვეთების საერთაშორისო სკრინინგი): მთავრობების და მრეწველობის ინიციატივები, მაგრამ ჯერ შემუშავებული არაა ტრადიციული რეგულაციები… ეს ზომები კვლავ ეფექტურია? Tucker(2010)

31. აშშ კვლევების ეროვნული საბჭოლემონ-რელმანისკომიტეტისანგარიში2006 მომეტებული ინტერესის ბიოლოგიური აგენტები ფოკუსირებულის მხოლოდ ბიოლოგიური იარაღის მხოლოდ ტრადიციულ აგენტებზე “საშიშად ვიწროა” საფრთხე გენეტიკურად მოდიფიცირებული ტრადიციული აგენტები/ბიოქიმიური აგენტები ტრადიციული აგენტები დრო 1940-იანებიდან 1999-მდე (გენომის წინა პერიოდი) 2003 -2020 (გენომის პერიოდი) Petro et al (2003)

32. სავარჯიშო2 ბიოლოგიური იარაღი 21-ე საუკუნეში? • სახელმწიფოს დონის ბიოლოგიური იარაღის პროგრამებისა და ბიოტერორიზმზე მათი გავლენის ისტორიული ილუსტრაციების განხილვის შემდეგ, განიხილეთ როგორ შეიძლება იქნას გამოყენებული სიცოცხლის შემსწავლელ მეცნიერებების უახლესი მიღწევები ჩვენ დროში მტრული მიზნების განსახორციელებლად. იმსჯელეთ ამ საკითხებზე თქვენს ჯგუფში (10 წთ) • რა ტიპის სცენარები შეიძლება განვითარდეს პოტენციურად? • მოახსენეთ კლასს.

33. გამოყენებული ლიტერატურა ამ ლექციაში ციტირებული გამოყენებული ლიტერატურა შეგიძლიათ იხილოთ ამ პრეზენტაციის შენიშვნების ნაწილში.