Definice bioterorismu říká, že jde o druh terorismu, který využívá biologické zbraně jako prostředek nátlaku proti obyvatelstvu, zvířatům nebo rostlinám s cílem obyvatelstvo vydírat nebo způsobit onemocnění, eventuálně smrt. Jako biologické zbraně mohou být zneužity mikroorganismy nebo jejich toxické produkty. Takto zneužitelné organismy a toxiny bývají označovány jedním souhrnným pojmem, a to B-agens neboli biologická agens.
Současná hrozba, B-agens
V krátkosti lze řící, že B-agens mohou populaci ohrožovat třemi způsoby – jako importovaná nákaza (jedná se o import pro nás nezvyklého onemocnění z jiných zemí), dalším možným ohrožením je biotereroristické zneužití a nejvyšším stupněm je pak biologická válka.
Je proto nutné, aby bylo zdravotnictví vybaveno znalostmi a informacemi o této problematice, mechanismech účinku B-agens, konkrétních možnostech jejich zneužití, praktických důsledcích jejich aplikace a ochranných opatřeních proti nim. Z těchto důvodů je tato problematika také součástí programů Světové zdravotnické organizace. Byla zde ustanovena pracovní skupina expertů, která se zabývá aktualizacemi a revizemi dokumentů vztahujícími se k tomuto problému.
Odborníci se domnívají, že hrozba biologického terorismu je, ve srovnání s minulostí, mnohem větší. Včasná detekce osob hodlajících použít biologické zbraně a paralyzování přímých bioteroristických akcí je problematické.
V roce 1972 byla 140 státy podepsána konvence o biologických zbraních a toxinech, která se týkala ukončení výzkumů a likvidace všech dosavadních zásob. Nicméně nebezpečí pokračování programů vývoje biologických zbraní je stále aktuální a je doloženo informacemi o know-how i kapacitách k jejich výrobě v rámci výzvědných informací. Odhaduje se, že zhruba deset zemí světa má aktuálně kapacity pro tento proces.
Příklady z nedávné historie
V roce 1996 bylo inspekcí OSN v Iráku zjištěno, že v rámci svého programu biologických zbraní vyrobili Iráčané značné množství antraxu a botulotoxinu. Nosiči měly být bomby vybavené padákem a zhruba 100 litry biologické náplně, dále pak upravené hlavice raket SCUD s doletem až 600 km, každá se zhruba 45 litry biologické náplně. Irák měl k dispozici adaptovaná letadla vybavená vnějšími barely o kapacitě 2000 litrů a zařízení na rozprašování aerosolu. Dodnes neexistuje 100% jistota, že byl veškerý arzenál tohoto typu v Iráku zničen.
Jen rok před těmito nálezy byl realizován sarinový útok v tokijském metru. K zodpovědnosti se přihlásila japonská sekta Óm Shinrikjó (Nejvyšší pravda). Tato sekta měla představu, že dojde k válce, ve které získá moc nad celým světem. Postupně její členové vybudovali chemické a biologické laboratoře, disponovali sklady se zásobami nutričních médií pro kultivaci antraxu, botulotoxinu i letadlem s nádržemi pro rozptyl aerosolu. Prováděli pokusy s antraxem, cholerou a Q-horečkou. V říjnu 1992 duchovní vůdce sekty Shoko Asahara a 40 členů kultu uskutečnili expedici do Zairu, aby získali virus hemoragické horečky Ebola. Kryli se tvrzením o pomoci obětem Eboly. Teprve v roce 1998 při soudním projednávání vyšlo najevo, že se sekta v období let 1990– 1995 nejméně osmkrát pokusila rozšířit jak botulotoxin, tak antrax v ulicích Tokia a Jokohamy. Seiichi Endo, genetický inženýr sekty, uvedl, že k rozptylu patogenních agens docházelo ze zařízení umístěného na střeše nákladního automobilu. Naštestí jimi používané kmeny nebyly dostatečně virulentní a nedošlo k žádným obětem na životech.
Ani Spojené státy americké nezůstaly v minulosti ušetřeny bioteroristických útoků. Známá je například tzv. obálková metoda, kdy Larry Wayne Harris z Ohia použil poštu k šíření kultur Yersenia pestis.
Ne všechny patogeny lze použít
Mnoho patogenních původců je schopno způsobit vážnější lidské infekce, avšak málo z nich je vhodných pro výrobu biologických zbraní. V seznamu dokumentu NATO, který se zabývá takovými potenciálně zneužitelnými mikroby a toxiny, je zapsáno kolem 30 infekčních agens, která by bylo možné použít k výrobě biologických zbraní. Avšak pouze několik z nich lze relativně lehce kultivovat a efektivně rozšířit. Mezi faktory ovlivňující jejich výběr patří stabilita patogenního agens ve vnějším prostředí, velikost infekční dávky, možnost dalšího interhumánního přenosu a dostupnost preventivních a profylaktických opatření a terapie.
Velké množství B-agens vyvolává běžné, chřipce podobné klinické symptomy – horečku, zimnici, bolesti hlavy, nauzeu a zvracení. To způsobuje, že na samém počátku je velmi obtížné rozeznat, že jde právě o bioteroristický útok. Přitom právě faktor času je velmi důležitý pro přežití zasažených.
Nejobávanější patogeny
Mezi velmi obávané patogeny vhodné pro výrobu biologických zbraní patří také laboratorně mutované přírodní patogeny. Bývalý Sovětský svaz podle určitých informací prováděl manipulace s virem černých neštovic (variola) a snažil se vytvořit rekombinantu mezi variolou a virem venezuelské koňské encefalitidy (tzv. VEE-pox), obdobně pak také rekombinantu mezi Ebolou a variolou (tzv. Ebola-pox). Panuje obava, že Ebola-pox by mohla vyvolat hemoragickou horečku, která by byla přenositelná vzduchem. V případě takových vlastností by se jednalo o virus s výjimečně vysokou smrtností.
Ideálním B-agens je tedy organismus, jehož rezervoárem jsou zvířata v přírodním ohnisku – taková agens lze velmi snadno indukovat do lidské populace. Dále je třeba, aby B-agens bylo následně lehce přenositelné z člověka na člověka. Je výhodou, pokud způsobuje nejasné chřipkové prodromy a onemocnění jím vyvolané má perakutní průběh. Žádaná je vysoká smrtnost, nejlépe neexistence léčebného postupu a komplikovaná nebo dlouhotrvající diagnostika. Mezi další požadavky lze zařadit minimální potřebnou dávku vedoucí k smrti, dlouhodobý reziduální efekt, rezistenci na antibiotika, dlouhodobou životnost při skladování či schopnost přežívat ve zbraňových systémech.
Využívanými branami vstupu do lidského organismu je respirační ústrojí, alimentární ústrojí a kůže. Lze tady využít cesty přenosů vzduchem, kontaminovanými potravinami či vodou a nebo vektorem.
Podezření o použití B-agens lze formulovat na základě určitých charakteristik: v určité oblasti dojde k neobvyklým onemocněním, může být zjištěno i více neobvyklých onemocnění u jednotlivce, bude lokalizován bodový zdroj masivního šíření nákazy v ohraničené geografické oblasti, mohou být pozorována neobvyklá úmrtí zvířat různých druhů v dané oblasti, nelze vyloučit možnost povšimnutí si rozptylu aerosolu, evetuntuálně může být záležitost potvrzena prohlášením agresora.
Nejpřehledněji lze B-agens rozdělit do skupin podle jejich původců, tzn. na skupinu bakterií, virů a toxinů. Charakterizujme si podrobněji některé vybrané významné zástupce z každé skupiny.
Antrax, Bacillus anthracis Mezi bakterie zneužitelné v rámci bioteroristického útoku řadíme Bacillus anthracis, grampozitivní bakterii, jejíž velkou výhodou je schopnost tvořit vysoce stabilní spóry, které mohou být i po mnoha letech pobytu ve vodě či půdě životaschopné. Přenos na člověka se děje z infikovaného zvířete, jedná se například o dobytek, ovce, kozy nebo koně. Infekce vstupuje do lidského organismu oděrkami kůže, ranami, lze vdechnout po diseminaci antraxové spóry, lze se nakazit antraxem požitím nakaženého masa. Inkubační doba je krátká, pohybuje se mezi 1 a 6 dny. V případě inhalovaných spór antraxu je inkubace podstatně delší, trvá 6–8 týdnů.
Antrax vyvolává onemocnění v několika formách: kožní, gastrointestinální a plicní. Poslední jmenovaná forma pak není přenositelná z člověka na člověka. Klinický obraz plicní formy antraxu vypadá následovně: pacient trpí horečkou, kašlem, nevolností, únavou, stěžuje si na mírné obtíže na prsou. V průběhu onemocnění dochází k několikahodinovému až třídennímu zlepšení stavu pacienta, nicméně po uplynutí této doby nastanou závažné dýchací potíže, problémy s dušností, objeví se cyanóza, šok. Zhruba za 24–36 hodin po vypuknutí závažných příznaků nastává smrt pacienta.
Terapie je možná, podávají se antibiotika, obvykle se upřednostňuje ciprofloxacin nebo doxycyklin. Je známa preexpoziční profylaxe, za ideální je považována kombinace očkování a dlouhodobá, 60denní aplikace antibiotik. Očkovací látka je aplikována v šestidávkovém schématu během 18 měsíců.
Mor, Yersenia pestis Další nebezpečnou bakterií je Yersenia pestis, gramnegativní nesporulující bakterie vyvolávající infekční morové onemocnění. Tato bakterie je schopná přežít v nepříznivých podmínkách (například ve vodě) i několik týdnů. Rezervoárem infekce jsou hlodavci, krysy a myši. Přenos se děje vdechnutím po diseminaci původce – jedná se o tzv. pneumonickou formu moru – nebo kousnutím blechou Xenopsylla cheopsis. Ta vyvolává bubonickou formu moru. Inkubační doba se obecně pohybuje mezi 1 a 6 dny. Pneumonická forma moru je coby bioteroristické agens účinější z důvodů rychlejšího nástupu onemocnění a prudkosti nástupu symptomů.
První známá epidemie moru postihla Středomoří v první polovině 6. století. Druhá epidemická vlna pak postihla Evropu ve 14. století. Nákaza se šířila z Asie a Evropu válcovala opakovaně několik let, byla zasažena Čína, kde zemřelo odhadem 7–10 milionů lidí. Třetí vlna, tentokrát ji můžeme nazvat pandemií (jednalo se o celosvětovou záležitost), měla opět původ v Asii (první záznamy pocházejí z Číny z roku 1855), odkud se v polovině předminulého století začala spolu s hlodavci a blechami postupně šířit do Evropy, jižní Afriky, Austrálie, ale i do Severní a Jižní Ameriky. Většinou se mor projevil hlavně v plicní formě. Na všech kontinentech dohasla nákaza teprve na samém počátku 20. století. Klinické příznaky pneumonické formy moru: onemocnění nastupuje náhle a má perakutní průběh, během 2–4 dnů dochází k rozvoji primární morové pneumonie, objevuje se horečka okolo 40 °C, bolesti hlavy, nevolnost, zhruba za 24 hodin se objevuje produktivní kašel s hemoptýzou, zvracení, střevní potíže typu průj mů a bolesti břicha. Na rtg plic jsou patrné mnohočetné infiltráty. Rychle se rozvíjí pneumonie, objevuje se cyanóza a dochází k cirkulárnímu kolapsu. Pacient umírá obvykle na respirační a oběhové selhání. V těchto případech je bezpodmínečně nutná izolace pacienta.
Léčba je k dispozici, ale je nutné, aby začala včas, do 24 hodin po vypuknutí příznaků. Nasazují se antibiotika typu streptomycin, gentamycin, ciprofloxacin nebo doxycyklin. Profylaxe se provádí buď podáváním doxycyklinu, nebo cyprofloxacinu, minimálně po dobu 7 dnů. USA používaly mezi lety 1946 a 1998 mrtvou vakcínu, která byla sice účinná proti bubonickému moru,ale nenavozovala protektivitu proti plicní formě.
Pravé neštovice, virus varioly
Druhou velkou skupinu tvoří viry. Podívejme se blíže na problematiku jediného dosud eradikovaného viru,tj. varioly, původce černých neštovic.
Problémem z hlediska bioterorismu jsou obavy z existence neoficiálních úložišť viru varioly, proti kterému existuje jediná obrana, a to vakcinace. Z celosvětového hlediska jsou oficiálně přiznány dvě lokality, které skladují variolu. Jedním z nich je CDC v Atlantě (Georgia, USA) a druhým Ruské státní centrum virologie a biotechnologie v Koltsovu, novosibirské oblasti v Rusku. Obě pracoviště jsou pod kontrolou Světové zdravotnické organizace. Podle uveřejněných informací byla právě eradikace varioly popudem pro bývalý Sovětský svaz ke studiu tohoto viru v rámci armádních programů. Byla zahájena výroba viru varioly jako biologické zbraně. Kapacita jejich výroby kolem roku 1989 dosahovala několika desítek tun viru. Nicméně v roce 1992 prezident Jelcin podepsal dokument, kterým ukončil ofenzivní program biologických zbraní.
Zdrojem infekce variolou je pouze člověk. Přenos viru se děje jednak inhalační cestou (v případě bioteroristického zneužití se předpokládá šíření aerosolovým mrakem), další možností infekce je dotykový kontakt s infikovanou osobou a poslední možností je nepřímá infekce kontaminovým materiálem. Potřebná infekční dávka je 10–100 virových částic, inkubační doba je v průměru 12 dnů.
Klinické příznaky onemocnění: před objevením se typického exantému nejprve nastupuje nevolnost, horečka, rigor, zvracení, bolesti hlavy. Za zhruba 2–3 dny po prvních příznacích se objevuje typická vyrážka, která rychle přechází do vřídků na bázi zanícených. Právě lokalizace a charakter vyrážky je jednou z typických charakteristik, na něž se hledí v případě diferenciální diagnostiky mezi variolou a varicellou. Není jistě bez zajímavosti, že přes eradikaci varioly se čas od času objeví informace o možném nálezu černých neštovic, obvykle přicházející z afrického kontinentu. Dosud nikdy se žádná tato informace nepotvrdila, většinou jde o plané neštovice nebo monkey pox. Proti variole neexistuje účinná chemoterapeutická léčba. Pacient je infekční až do chvíle odloupání krust. Karantenizace trvá 19 dnů. Izolace pacientů je bezpodmínečně nutná.
Botulotoxin, tetanový toxin
Třetí a poslední diskutovanou skupinou v tomto článku jsou biologické toxiny, látky produkované živými organismy. Oproti chemickým agens nejsou připravované uměle, nejsou těkavé, nejsou aktivní na kůži (s výjimkou mykotoxinů), jsou velmi toxické a intrahumánně nepřenosné. Toxiny botulinu a tetanu jsou proteiny o velké molekulární hmotnosti, které lze snadno zničit teplem, vysušením či UV zářením. Nejvhodnějším způsobem distribuce je opět aerosolové šíření.
Otrava botulotoxinem (tzv. klobásovým jedem) je vyvolána bakterií Clostridium botulinum. Tato bakterie tvoří v anaerobních podmínkách vysoce neurotoxický termolabilní botulotoxin. Pouhý jeden gram krystalického botulotoxinu je schopen usmrtit milion lidí. Botulotoxin je 100 000krát toxičtější než sarin. V případě aerosolového útoku botulotoxinem by došlo k epidemickým výskytům afebrilních osob s progresivní chabou obrnou. Rychlost manifestace je závislá na dávce a resorpci. U postižených se objevuje neostré, dvojité vidění, ptóza víček, dysfagie, hlasová porucha, chabé obrny, obrna bránice, asfyxie, smrt. Mortalita se pohybuje okolo 5–10 %, maximálně 25 %. Efektivní profylaxí je podání antitoxinu, a to před manifestací klinických příznaků. V případech vysokého rizika expozice je k dispozici pentavalentní vakcína, postexpoziční profylaxe se provádí velmi výjimečně.
Připravenost na potenciální útok
Závěrem je nutno podotknout, že připravenost na potenciální bioteroristický útok znamená připravenost na sporadické a epidemické výskyty závažných infekcí, import exotických tropických infekčních onemocnění z endemických oblastí, na nehody v mikrobiologických laboratořích či v laboratořích farmaceutického průmyslu. Je nutné nezapomínat na možnost využití biologických agens jako nátlakového prostředku právě skupinami extrémisticky radikálně nacionalisticky smýšlejících lidí. To znamená mít k dispozici speciální zásahové týmy, kapacity pro detekci a identifikaci jednotlivých B-agens, kapacity pro hospitalizaci, izolaci a léčbu pacien tů a v neposlední řadě i kapacity transportní. Připravenost pak znamená vybavení jak na úrovni nemocnic, tak laboratorního a výzkumného kompartmentu, provozy v režimech BSL-3 a BSL-4.
Americké úřady v nedávné minulosti identifikovaly více než 130 mezinárodních teroristických skupin, které hrozí potenciálním použitím nekonvenčních zbraní včetně zbraní biologických. Dobře polovina z těchto skupin je etnicky motivována, 20 % je orientováno levicově a 5 % pravicově. Zhruba 50 % z nich jsou skupiny náboženské.
O autorovi| doc. RNDr. Vanda Boštíková, Ph. D., Nora Boštíková, prof. MUDr. Pavel Boštík, Ph. D., Katedra epidemiologie, Fakulta vojenského zdravotnictví UO, Hradec Králové
Bacillus anthracis
Yersinia pestis
Yersinia pestis
Clostridium botulinum