Vũ khí vi sinh

Khủng bố sinh học đề cập đến sử dụng các tác nhân vi sinh vật làm vũ khí khủng bố nhằm vào người dân thường. Mục tiêu chính của khủng bố sinh học không phải nhất thiết gây thương vong lớn nhưng chúng làm hoang mang tinh thần, sợ hãi của cả cộng đồng. Sự kiện ngày 11, tháng 9, năm 2001, cuộc tấn công của vi khuẩn than vào bưu điện Hoa kỳ, đã chứng minh tinh thần dễ dao động của cộng đồng Hòa Kỳ trước cuộc tấn công khủng bố, bao gồm cả những người có tiếp xúc với vi sinh vật. Chìa khóa để chống lại cuộc tấn công khủng bố là hệ thống giám sát y tế cộng đồng và giáo dục có chất lượng cao để nhanh chóng xác định cuộc tấn công

Vũ khí sinh học có thể được sử dụng ở dạng tự nhiên hoặc được biến đổi để tối đa hóa ảnh hưởng có hại của chúng. Các sửa đổi làm tăng ảnh hưởng có hại của chất sinh học gồm thay đổi di truyền của vi khuẩn tạo ra các vi khuẩn kháng kháng sinh, bình xịt vi phân tử, xử lý hóa chất để làm ổn định và kéo dài thời gian lây nhiễm, thay đổi vật chủ bằng thay đổi các receptor protein bề mặt. Vũ khí hóa (weaponization), là một thuật ngữ để chỉ quá trình xử lý vi khuẩn hoặc chất độc làm tăng cường các tác động có hại của chúng sau khi được giải phóng. Các tính năng chính đặc trưng của một vũ khí sinh học hiệu quả được tóm tắt ở bảng.

Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC) có phân loại các chất vi sinh vật có tiềm năng sử dụng trong khủng bố thành 3 loại: A, B, và C. Loại A là chất được ưu tiên cao nhất. Đặt nguy cơ an ninh quốc gia cao nhất vì chúng:

(1) có thể dễ dàng phổ biến và lây lan từ người này sang người khác, (2) tỉ lệ tử vong cao, (3) có khả năng gây hoang mang cộng đồng và bất động xã hổi, và (4) yêu cầu hành động và chuẩn bị y tế đặc biệt.

Bảng. ĐẶC ĐIỂM CỦA MỘT VŨ KHÍ SINH HỌC

1. Tỉ lệ mắc và tỉ lệ tử vong cao.

2. Có khả năng lây truyền từ người sang người.

3. Liều lây nhiễm thấp và khả năng lây nhiễm qua sol khí.

4. Không có khả năng chuẩn đoán nhanh.

5. Thiếu vaccin hiệu quả cho cộng đồng.

6. Tiềm năng gây hoangmang cộng đồng.

7. Sẵn có mầm bệnh và dễ dàng sản xuất.

8. Môi trường ồn định.

9. Đã có dữ liệu nghiên cứu và phát triển.

10. Khả năng “vũ khí hóa”.

Bảng. CDC PHÂN LOẠI A, B VÀ C

Loại A

Trực khuẩn than (Bacillus anthracis).

Botulism (Độc tố Clostridium botulinum).

Vi khuẩn dịch hạch (Yersinia pestis).

Đậu mùa (Variola major).

Tularemia (Francisella tularensis).

Virus sốt xuất huyết.

Arenaviruses: Lassa, thế giới mới (Machupo, Junin, Guanarito, và Sabia).

Bunyaviridae: Crimean-Congo, Rift Valley.

Filoviridae: Ebola, Marburg.

Loại B

Brucellosis (Brucella spp).

Độc tố epsilon của vi khuẩn Clostridium perfringens.

Thực phẩm ô nhiễm (e.g., Salmonella spp., Escherichia coli 0157:H7, Shigella).

Glanders (Burkholderia mallei).

Melioidosis (B. pseudomallei).

Sốt vẹt (Chlamydia psittaci).

Sốt Q (Coxiella burnetii).

Độc ricin từ Ricinus communis (hạt thầu dầu).

Tụ cầu nội độc tố B.

Sốt phát ban (Rickettsia prowazekii).

Virus viêm não [alphaviruses (e.g., Venezuelan, viêm não ngựa phía Đông và phía Tây)].

Nguồn nước ô nhiễm (e.g., Vibrio cholerae, Cryptosporidium parvum).

Loại C

Bệnh truyền nhiễm mới nổi gây đe dọa như Nipah, hantavirus, SARS coronavirus, và đại dịch cúm.

Phân loại A - Anthrax (trực khuẩn than)

Anthrax là một vũ khí sinh học Than là một vũ kí sinh học nguyên mẫu. Mặc dù nó rất hiếm khi lây từ người sang người, nó có rất nhiều các đặc điểm để trở thành một vũ khí sinh học tiềm năng được liệt kê ở Bảng.

Tác động tiềm năng của vi khuẩn than như một vũ khí sinh học đã được chứng minh ở sự kiện năm 1979 khi phát tán tình cờ bào tử than ở cơ sở vũ khí sinh học Liên Xô ở Sverdlosk, Nga. Hậu quả, phát hiện 77 trường hợp bệnh than (66 trường hợp tử vong) xảy ra ở các cá nhân quanh khu vực 4 km theo hướng gió thổi. Gia súc chết cách khu vực lên tới 50 km. Khoảng thời gian từ lúc phơi nhiễm đến khi khởi phát các triệu chứng dao động từ 2 đến 45 ngày, phần lớn trong 2 tuần. Tháng 9 năm 2001, cộng đồng Mỹ đã phơi nhiễm với bào tử than qua Bưu Điện. Có 22 trường hợp xác định bệnh: 11 trường hợp bệnh than hít (5 người tử vong) và 11 trường hợp than da (không tử vong).

Xảy ra ở những người mở thư bị nhiễm bệnh và nhân viên bưu điện sử lý mail.

Bệnh than do nhiễm trực khuẩn B. anthracis, gram dương, không di động, tạo bào tử tìm thấy trong đất và chủ yếu gây bệnh ở gia súc, dê và cừu.

Bào tử than có thể tồn tại trong nhiềm thập kỉ trong môi trường và rất khó để tiêu diệt bằng các biện pháp ở điều kiện chuẩn. Điều này đã tạo nên vi khuẩn than là một vũ khí sinh học lý tưởng.

Người nhiễm bệnh tự nhiên thường do tiếp xúc với động vật và sản phẩm từ động vật bị bệnh.

Có ba hình thức lâm sàng chính của bệnh than

1. Than tiêu hóa hiếm gặp thường do khủng bố sinh học.

2. Than da do các bào tử than xâm nhập vào vùng da hở. Tổn thương bắt đầu từ mụn nhỏ sau đó tiến triển thành vẩy đen. Khi kháng sinh chưa có sẵn, có khoảng 20% trường hợp than da tử vong.

3. Bệnh than hô hấp là dạng dễ dẫn đến nghiêm trọng cà chết nhất trong tấn công khủng bố sinh học. Nó xảy ra sau khi hít phải bào tử than, chúng lắng đọng ở các phế nang. Các bào tử này bị đại thực bào phế nang thực bào và vận chuyển đến các hạch lympho, nơi chúng phát triển thành vi khuẩn. Vi khuẩn phát triển nhanh và sản xuất độc tố. Độc tố tràn vào máu gây suy tim và chết. Triệu chứng sớm nhất thường là tiền nhiễm virus với sốt, khó chịu, đau ngực/ bụng rồi nhanh chóng tiến triển tới hình ảnh nhiễm khuẩn huyết. X quang ngực có biểu hiện điển hình trung thất rộng và tràn dịch màng phổi. Từng được cho là 100% tử vong, theo kinh nghiệm từ sự kiện ở Sverdlosk và Bưu điện Mỹ, chỉ ra rằng nhanh chóng điều trị kháng sinh thích hợp, tỉ lệ sống sót >50%. Nâng cao nhận thức trong chuẩn đoán bệnh thân là rất quan trọng để điều trị kịp thời.

Điều trị bệnh than

Bệnh than có thể điều trị khỏi hoàn toàn nếu bệnh được phát hiện sớm và điều trị kháng sinh thích hợp ngay từ đầu.

Penicillin, ciprofloxacin, và doxycycline, hiện nay đã được cấp phép để điều trị bệnh than.

Clindamycin và rifampin có tác dụng chống lại vi khuẩn trong thí nghiệm và có thể được sử dụng như một phần trong phác đồ điều trị.

Bệnh nhân bị than đường hô hấp là không lây nhiễm và không yêu cầu phải cách ly đặc biệt.

Vacxin và Phòng ngừa

Hiện nay chỉ có một vaccin được cấp phép sử dụng, sản phẩm từ dịch nuôi cấy tế bào chủng B. anthracis đã giảm độc tố (chủng Stern).

Khuyến cáo hiện nay dự phòng sau phơi nhiễm là dùng kháng sinh trong 60 ngày; các nghiên cứu trên động vật gần đây cho thấy sử dụng vacxin sau phơi nhiễm có thể mang lại những lợi ích bổ sung.

Plague (Yersinia Pestis)

Dịch hạch là một vũ khí sinh học.

Mặc dù không có môi trường ổn đỉnh như trực khuẩn than, bản chất lây lan và tỉ lệ tử vong cao đã khiến nó trở thành một vũ khí sinh học tiềm năng quan trọng. Dịch hạch lây qua khí (aerosol) gây dịch hạch phổi nguyên phát. Trong cuộc tấn công, lây truyền từ người sang người qua giọt nước bọt dẫn đến rất nghiều trường hợp thứ phát

Đậu mùa

Smallpox là một vũ khí sinh học.

Đậu mùa là bệnh được loại trừ trên toàn thế giới từ năm 1980 nhờ chương trình tiêm phòng mở rộng trên toàn thế giới. Tuy nhiên, việc chấm dứt chương trình tiêm phòng đậu mùa ở Mỹ năm 1972 (và trên thế giới năm 1980), hơn một nửa dân số Mỹ ngày nay có khả năng mắc phải bệnh này. Khả năng lây nhiễm và 10-30% tử vong ở cá nhân chưa được chủng ngừa, cố tình phát tán virus có thể gây các ảnh hưởng xấu trong cộng đồng. Trong trường hợp không có biện pháp ngăn chặn hiệu quả, một lây nhiễm ban đầu với 50-100 người ở thế hệ thứ nhất có thể lan rộng theo cấp số nhân 10 đến 20 lần trong thế hệ sau. Điều đó cân nhắc bệnh đầu mùa là một vũ khí sinh học ghê gớm.

Vi sinh học và biểu hiện lâm sàng Bệnh đầu mùa do một trong hai virus DNA sợi kép V. major and V. minor. Cả hai virus đều thuộc loài Orthopoxvirus họ Poxviridae. Nhiễm V. minor thường ít nghiêm trọng và tỉ lệ tử vong thấp; do đó chỉ V. major được cân nhắc là vũ khí sinh học tiềm năng.

Bảng. BIỂU HIỆN LÂM SÀNG, PHÒNG NGỪA VÀ CHIẾN LƯỢC ĐIỀU TRỊ CÁC BỆNH DO CÁC CHẤT LOẠI A

Viết tắt: CDC, trung tâm phòng ngừa và kiểm soát bệnh dịch; FDA, Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ; HBAT, Kháng độc tố heptavalent botulinum heptavalents; PCR, polymerase chain reaction; RT-PCR, reverse transcriptase PCR.

Nhiễm V. major điển hình xuất hiện sau tiếp xúc với người bị bệnh ở giai đoạn từ ban rát sần đến tổn thương mụn mủ có vẩy. Nhiềm trùng xảy ra do hít phải giọt nước bọt chứa virus từ tổn thương hầu họng. Quần áo nhiễm bẩn hoặc vải lanh có thể làm lan truyền virus. Khoảng 12-14 ngày sau khi tiếp xúc ban đầu, bệnh nhân thấy sốt cao, mệt mỏi, nôn, đau đầu, đau lưng và ban rát sẩn bắt đầu ở mặt và các chi sau đó lan đến thân.Tổn thương da phát triển từ mụn nước và cuối cùng trở thành mụn mủ có vẩy. Niêm mạc miệng cũng tiển triển tổn thương dát sần thành loét. Bệnh đậu mùa có tỉ lệ tử vong10-30%. Lịch sử, có 5-10% biểu hiện xuất hiện tự nhiên như dạng virus độc lực cao không điển hình, phân loại xuất huyết và ác tính. Rất khó để nhận ra do các biểu hiện không điển hình. Cả hai dạng đều có khỏi phát giống nhau bệnh lâm sàng nặng và nghiêm trọng có biểu hiện sốt cao, đau đầu dữ dội, đau lưng và bụng.Dạng xuất huyết, ban đỏ qua da theo sau là chấm xuất huyết và xuất huyết da và niêm mạc. Ở dạng ác tính, tổn thương da chụm lại nhưng không bao giờ đến giai đoạn mụn mủ. Cả hai dạng thường tử vong và chết xuất hiện trong 5-6 ngày

Điều trị đậu mùa

Điều trị hỗ trợ. Thuốc kháng virus chưa được cấp phép; tuy nhiên, các tiền thử nghiêm lâm sàng và thử nghiệm thuốc trên mô hình động vật cho kết quả mong đợi. Bệnh đầu mùa có khả năng lây nghiễm cao khi tiếp xúc gần gũi; bệnh nhân nghi ngờ nên được nhanh chóng cách ly nghiêm ngặt

Vacin và phòng ngừa Đậu mùa là bệnh có thể phòng ngừa bằng (tiêm phòng vaccinia). Theo kinh nghiệm quá khứ và hiện nay cho thấy vacin đậu mùa có tỉ lệ biến chứng thấp.

Vấn đề lan giải phải đối mặt của xã hội liên quan đến đánh giá nguy cơ/lợi ích tiêm phòng vacin, trong khi rủi do, và nguy cơ có người cố ý phát tan vi khuẩn đậu mùa vào cộng đồng vẫn chưa rõ. Hiếm gặp, nhưng biến chứng nghiêm trọng liên quan đến vacin đậu mùa đang sử dụng hiện nay kèm theo các mối đe dọa, vì vậy các cơ quan tổ chức y tế có thậm quyền quyết dịnh không chủng ngừa vaccin đậu mùa.

Tularemia (Francisella Tularensis)

Tularemia là một vũ khí sinh học.

Bệnh Tularemi được nghiên cứu như một tác nhân sinh học từ giữa thế kỉ XX. Trước hết, cả Hoa Kỳ và Liên Xô có chương trình nghiên cứu sinh vật này có thể như một vĩ khí sinh học.

Chương trình mở rộng Liên Xô trong thời đại sinh học phân tử, có nghiên cứu một vài chủng F. tularensis có biến đổi gen để đề kháng với các kháng sinh thường dùng. F. tularensis có khả năng lây nhiễm cao và có thể gây ra tỉ lệ mắc và tử vong đáng kể.

Điều này khiến sinh vật này như một vũ khí sinh học, chúng có thể lan rộng bằng các sol khí (aerosol) hoặc lây nghiễm qua nguồn nước và thực phẩm.

Sốt xuất huyết

Sốt xuất huyết là một vũ khí sinh học.

Một số virus sốt xuất huyết được thông báo trở thành vũ khí sinh học ở Liên Xô cũ và Mỹ. Các nghiên cứu trên động vật linh trưởng không phải người, lây nhiễm có thể từ các hạt virion qua các sol khí

Độc Botulinum (Clostridium botulinum)

Ở Mỹ, Liên Xô cũ, Iraq đã thừa nhận nghiên cứu botulimum như một vũ khí sinh học tiềm năng. Là loại chất độc duy nhất loại A không phải vi sinh vật, độc tố botulimun là một trọng chất mạnh và nguy hiểm nhất với con người. Ức tính 1g độc chất có thể đủ giết chết 1 triệu người

Phân loại B và C

Loại B được ưu tiênthứ hai và bao gồm các chất dễ lây lan, tỉ lệ mắc trung bình và tỉ lệ tử vong thấp, yêu cầu phải nâng cao năng lực chuẩn đoán Loại C được ưu tiên thứ ba trong công tác bảo vệ đất nước trước vũ khí sinh học. Các chất bao gồm các mầm bệnh mới nổi, như SARS (hội chứng suy hô hấp cấp tính) coronavirus hoặc virus đại dịch cúm, tác động lên nhóm thiếu miễn dịch. Loại C có thể phổ biến trong tương lai. Điều quan trọng là phân loại này là dựa trên kinh nghiệm, thứ tự các chất có thể thay đổi phụ thuộc bào bối cảnh tương lai.

Phòng ngừa và chuẩn bị

Như đã đề cập ở trên, một loạt các chất có tiềm năng được sử dụng để chống lại người dân thường trong khủng bố sinh học. Các chuyên gia y tế phải nâng cao cảnh giác với các biểu hiện lâm sàng không thuông thường hoặc một bệnh hiêm gặp có thể không phải xuất hiện tình cờ, mà là một dấu hiệu đầu tiên của cuộc tấn công khủng bố sinh học:

Xuất hiện bệnh hiếm gặp ở quần thể khỏe mạnh.

Xuất hiện số lượng lớn người mắc bệnh truyền nhiễm hiếm gặp.

Xuất hiện bệnh truyền nhiễm mà thường chỉ ở vùng nông thôn ở vùng đô thị.

Do tầm quan trọng của việc chuẩn đoán nhanh và điều trị sớm các bệnh này, quan trọng là nhóm chăm sóc y tế phải báo cáo ngay lập tức bất kỳ trường hợp nào nghi ngờ tới cơ quan y tế vùng và địa phương và/hoặc CDC (888-246-2675).