________________________
قسمت دوم
____________________________
بانك های اطلاعاتی كه تاكنون سازماندهی شده اند، شامل فهرست هایی هستند كه در آنها به موارد زیر اشاره شده است:
۱) ژن هایی كه توان بیماری زایی داشته یا بر شدت آن موثرند.
۲) ژن هایی كه سبب می شوند میكروارگانیسم بتواند به سلول میزبان چسبیده و شروع به مشابه سازی كند.
۳) ژن هایی كه میكروارگانیسم را از دسترس سیستم ایمنی دور نگه میدارند.
و نهایتاً
۴) ژن هایی كه سبب مقاومت در برابر آنتی بیوتیك ها می شوند.
با توجه به چنین اطلاعاتی میتوان ژن های دلخواه را برگزید و مؤثرترین تركیب آنها را ساخت. همان طور كه گفتیم، بانك اطلاعاتی توالی ژن ها در شبكهٔ اینترنت به صورت آزاد قابل دسترسی است. این بدان معنی است كه پخش اطلاعات ضروری برای توسعهٔ نسل چهارم تسلیحات بیولوژیك هم گسترده است و هم بی قانون. چگونه قانون انجام خواهد شد و چه كسی آن را انجام خواهد داد، معلوم نیست.
بسیاری از اطلاعات از قبل در گستره های عمومی در دسترس بوده و محدود نمودن آن در آینده غیرممكن خواهد بود. طی سال های اخیر در زمینهٔ كاربرد تكنولوژی ژنومی با استفاده از توالی های dna و تجزیه و تحلیل پروتئومیكس، شاهد اقداماتی در جهت شناخت ژنهای دخیل در عفونت زایی و تشدید بیماری زایی و یا مقاومت در برابر
آنتی بیوتیك ها در ژنوم هر عامل بیماری زا بوده ایم. شاید این كار، سوء استفاده از داده های ژنومی را شدت بخشد؛ چرا كه مرتبط ترین ژن ها با بیماری زایی را در مجموعهٔ ژن های عامل بیماری زا مشخص می نماید.علاوه بر آن، شركت هایی چون ماكسیژن در حال توسعهٔ تكنولوژی هایی هستند كه به كمك آنها میتوان تكامل جهت داده شدهٔ مولكول ها را امكان پذیر ساخت. بدین معنی كه به كمك این تكنولوژی ها، ژن ها به قطعات كوچكتر شكسته شده و سپس هنگامی كه مجدداً در كنار یكدیگر قرار میگیرند، سبب تولید "ژن های دختری" میشوند كه ویژگی های تازه ای دارند.
تخمین زده می شود كه این روند، میتواند آنچه را كه با تكنولوژی های كلاسیك نوتركیبی انجام می شود، حدود ۲۰ مرتبه سریع تر کند. هر چند ماكسیژن از این روش برای شدت دادن به ویژگی های پروتئین های مورد نظر صنایع بیوتكنولوژیكی استفاده نموده، ولی این روش میتواند پیگردهایی در جنگهای بیولوژیك نیز داشته باشد.
● آیندهٔ سلاحهای بیولوژیك
روندهای فوق، از لحاظ نظامی حداقل میتواند به یكی از نتایج زیر منجر شود:
۱) ظهور عوامل جدید:
تكنیك های موردنیاز برای مهندسی ژنتیك باكتری ها و سلول های حیوانی و نیز تغییر پروتئین ها، در سطح گسترده ای قابل دسترسی است. گرچه در كشورهای در حال توسعه، توانمندی های مهندسی ژنتیك پیشرفته كمیاب است، ولی كیت هایی كه به كمك آنها میتوان ژن ها را به طرز دلخواه جدا و به روش جدیدی در كنار هم قرار داد، به سادگی قابل تهیه هستند. این كیت ها ملزومات ضروری برای چنین اعمالی را دارا بوده و دانش فنی لازم برای به كارگیری آنها در متون علمی، آشكارا منتشر میشود.
به گمان برخی از تحلیلگران، روشهای برش و اتصال ژن میتوانند در جهت ارتقاء نسل دوم سلاح های بیولوژیكی كه كاربردهای نظامی بیشتری هم خواهند داشت، به كار بروند. این امر در صورتی میسر است كه رفتار این سلاح ها در محیط، بیشتر قابل پیش بینی باشد. علاوه بر آن، ژن های مولد سموم یا عوامل موثر در شدت بیماری زایی را می توان از یك گونه به گونهٔ دیگر منتقل ساخت. در نتیجه امكان تغییر ارگانیسم هایی كه به طور طبیعی بی ضرر و غیربیماری زا هستند به انواع مضر، وجود خواهد داشت، به گونه ای كه دشمن برای تاثیرات ناشی از آنها درمانی در اختیار نداشته باشد.
۲) بهبود عوامل میكروبی موجود:
ممكن است تغییر ژنتیكی در عوامل سمی و بیولوژیكی ویژه جنگ، سبب غلبه بر موانع ویژه ای شود كه معمولاً باعث می شوند كاربرد نظامی آنها محدود باشد. خصوصاً مهندسی ژنتیك و دانش بیوتكنولوژی مدرن میتواند سبب تسهیل تولید و بهبود روش های نگهداری و پرتاب این سلاح ها شوند. همچنین این علوم می توانند توان كنترل عوامل بیماری زای فعلی را افزایش دهند. با این حال، هنوز معلوم نیست كه این تغییرات بتوانند كاربردهای نظامی سلاح های بیولوژیك را به طرز چشمگیری متحول سازند.
۳) كاهش دورهٔ نهفتگی:
با تغییر عوامل جنگ بیولوژیك و افزایش سرعت بیماری زایی آن ها، می توان كاربرد نظامی این عوامل را در میدان نبرد افزایش داد. اما رسیدن به این هدف در آیندهٔ نزدیك میسر نخواهد بود.
۴) افزایش پایداری عوامل در محیط:
شاید مهندسی ژنتیك بتواند توان میكرو ارگانیسم ها و سموم را در مقابله با برخی فشارهای ناشی از ذخیره سازی و پخش شدن در محیط افزایش دهد. این كار به
روش هایی چون وارد كردن مجموعه ای از ژن های مقاوم در برابر درجهٔ حرارت، تابش اشعهٔ مافوق بنفش و خشكی امكان پذیر است. همچنین تبدیل شدن این عوامل به ذرات معلق در هوا، همراه با شكستگی هایی است كه می توان ژن مقاوم در مقابل این شكستگی ها را نیز به ارگانیسم وارد كرد. به هر حال، این ویژگی ها از نظر ژنتیكی پیچیده هستند و به خوبی درك نشده اند.
۵) افزایش شدت بیماریزایی:
ارتقاء روش هایی كه ژنهای مولد سم را به میزان بسیار بیشتری نمایان میسازند، باعث شده تا سویه هایی از باكتری های نوتركیب بدست آیند كه قادرند به میزان ده تا صد برابر حد طبیعی، سم تولید كنند.
۶) افزایش مقاومت در برابر آنتی بیوتیك:
وارد كردن ژن های مقاوم به آنتی بیوتیك به پیكر عواملی كه به طور طبیعی بیماری زا هستند، میتواند این عوامل را به یك یا چند داروی پیش گیرنده و یا درمان گر مقاوم نموده و سبب بی اثرسازی این وسایل دفاعی شود. ضمن آنكه طرف حمله كننده میتواند سربازانش را در برابر این عامل تغییریافته ایمن ساخته و بدون نیاز به آنتی بیوتیك از آنها محافظت كند.
۷) تولید واكسن های خاص:
تكنیك های dna نوتركیب تولید واكسنهای ویژه ای متناسب با عوامل جدید را ساده تر و مطمئن تر می سازند و سبب می شوند طرف حملهكننده، ضمن آنكه سپاهیانش را محافظت میكند، طرف مقابل را از واكسن محروم سازد. در گذشته یك مانع اساسی در راه دستیابی به توان تهاجمی در جنگ بیولوژیك مشكل تولید واكسن هایی بود كه به نحو موثری حفاظتبخش باشند. با وجود این، واكسن های نوتركیب همیشه موثر واقع نمی شوند. چرا كه این واكسن ها فقط یك یا تعداد كمی از آنتی ژن ها را به سیستم ایمنی وارد میكنند. حال آنكه مقابله با عامل بیماری زای واقعی، مستلزم مجموعهٔ كاملی از این آنتی ژن هاست.
۸) افزایش توان كنترلی:
ممكن است از طریق مهندسی ژنتیك، عوامل به كارگرفته شده برای ساخت سلاحهای بیولوژیك بیشتر تحت كنترل درآیند.
این كار از طریق دست كاری ژن ها صورت میگیرد و از این طریق، بقای یك جمعیت باكتریایی هنگام آزادشدن در محیط، برنامه ریزی میشود.
به عنوان مثال، می توان یك میكروارگانیسم را از نظر ژنتیكی طوری طراحی كرد كه فقط در یك شرایط محیطی ویژه بقا یابد.
همچنین میتوان توالی های تنظیم گری به نام "ژنهای خودكشی مشروط" را طراحی نمود. این توالی ها سبب میشوند میكروارگانیسم پس از آنكه به حد مشخصی تكثیر یافت، نابود شود. با وارد كردن چنین ژن هایی به داخل پیكرهٔ عامل بیماری زا، می توان عواملی برای سلاح های بیولوژیك خلق نمود كه برای مدت زمان معینی، سبب تولید بیماری میشوند و سپس خودبخود میمیرند.
۹) كاهش حساسیت عوامل نسبت به دفاع ایمونولوژیكی:
از طریق انتقال ژن میتوان آنتی ژن هایی كه در سطح خارجی ویروس بیماری زا یا سم قرار دارند را به گونه ای تغییرداد كه ویروس یا سم مذكور به دفاع ایمونولوژیكی میزبان (كه از قبل وجود دارد)،
یا واكسنهای استاندارد و یا ضد سمها حساس نباشد(چون در ساختمان اغلب سموم بخشهایی كه خواص آنتیژنیكی دارند، به جای آنكه نزدیك بخشهای مسئول خواص سمی باشند در قسمت چارچوب مولكول واقع شدهاند و لذا میتوان خواص ایمونولوژیكی یك سم را تغییر داد، بیآنكه بر فعالیت بیولوژیكی آن تاثیر نامطلوبی داشته باشد.)
۱۰) كاهش توان دفاعی بدن در مقابل عوامل بیماریزا:
تصور این مساله مشكل نیست كه با افزایش دانایی بشر در مورد سیستم ایمنی بدن و توان بیشتری كه در طراحی مجدد پروتئین ها حاصل میشود، امكان دستیابی به یك سلاح بسیار ویژه كه بتواند به روش های مختلف سیستم ایمنی بدن را مورد حمله قرار دهد، افزایش یابد. بهعنوان مثال، به جای آنكه یك جمعیت خاص عمداً با یك عامل عفونت زا آلوده شده و به یك بیماری خاص مبتلا شوند، یك مهاجم بیولوژیكی میتواند با استفاده از یك سم، سیستم ایمنی را از كار بیاندازد. در پی آن، بنا به قانون طبیعت،
انواع عفونت های فرصت طلب از راه خواهند رسید.
از طرف دیگر ممكن است یك عامل سمی تازه، بتواند سیستم ایمنی بدن را طوری آشفته کند كه خود سیستم به عامل بیماری زا بدل شده و بد عمل كردن آن سبب ناتوانی و یا مرگ شود. این ترفندها خیال پردازانه به نظر میرسند،ولی بهتر است به یاد داشته باشیم كه "آنتروتوكسینb استافیلكوكال" بخشی از قدرت خود را در ناتوان ساختن فرد، مدیون تاثیر اختصاصی بر سیستم ایمنی است (گر چه این نكته در زمانی كه این سم توسط ایالات متحده به صورت سلاح درآمد، روشن نشده بود.)
علاوه بر سیستم ایمنی، سایر سیستم های فیزیولوژیكی هم میتوانند اهداف مناسبی برای این گونه حملات اختصاصی باشند.
۱۱) سموم بیولوژیك:
مورد دیگری كه باید بدان اشاره نمود، سموم است. اسلحه های سمی جدید، می توانند پروتئین هایی باشند كه به طور طبیعی در تنظیم سیستم ایمنی دخیل بوده و از طریق مطالعات ژنومی شناخته شده اند. چنانچه غلظت این پروتئینها بیش از حد طبیعی باشد، یا در بافتی حضور یابند كه به طور طبیعی در آنجا وجود ندارند، تاثیر سمی از خود نشان میدهند. همچنین پروتئین هایی كه در یك مرحلهٔ خاص از تكوین بافت، نقش تنظیم كننده دارند، ولی در بافت بالغ به طور طبیعی یافت نمی شوند، در صورت حضور در بافت بالغ سم محسوب میشوند. چنین سمومی را میتوان به كمك مهندسی ژنتیك ساخت.
پیشرفت در زمینهٔ سموم پروتئینی جدید، تنها كاربرد بیوانفورماتیك در بسط سلاح های بیولوژیكی نیست. وقتی ژن های مربوط به هر دسته از پروتئین ها در توالی ژنوم شناخته میشوند (مثلاً ژن های مربوط به كانال های یونی، گیرنده های سطحی و غیره) و ساختار سه بعدی آنها پیش بینی می شود، درك ما از روش های بیولوژیكی كه اعمال سلول به كمك آنها و به واسطهٔ علائم خارج از سلول تنظیم میشود، به شكل قابل توجهی افزایش می یابد. این مساله امكان طراحی مولكول های كوچك را فراهم میسازد.
این مولكول ها میتوانند به گیرنده های سطحی سلول متصل شده و به گونه ای كه برای ما قابل پیش بینی است، عملكرد این گیرنده ها را عوض نمایند. این سلاح های شیمیایی "طراح"، می توانند بسیار موثر واقع شوند؛ در عین حال ساخت آن ها ساده بوده و پایدارند. شاید نگران كننده ترین مساله این باشد كه تعداد بی شماری از چنین عوامل بیولوژیكی در حین مطالعاتی با اهداف صلح جویانه در زمینهٔ عملكرد سلول و عوامل درمانی، پیشرفته تر خواهند شد. بنابراین ما در مكانی از این تحول عظیم زیست شناختی و پزشكی ایستاده ایم كه می تواند طیف وسیعی از تكنولوژی های جدید را به ارمغان آورده و در خدمت ساخت سلاح های جدید بیولوژیكی، سمی و شیمیایی قرار دهد.
۱۲) مواد ناتوان كننده:
شاید یكی از پیامد های تحقیق در زمینهٔ dna نوتركیب، ساخت مواد ناتوان كننده ای باشد كه عملكرد قوی تری دارند. از طریق مهندسی ژنتیك، حتی ممكن است تركیبات طبیعی خود بدن را به عنوان عوامل ساخت جنگ افزاری به كار گرفت. تنظیم كننده های بیولوژیكی، پپتیدهای كوچكی هستند كه در شرایط فیزیولوژیك فعالند. آن ها در حالت طبیعی به مقادیر جزئی در بدن یافت شده و فعالیت های روان شناختی كلیدی را در بدن هماهنگ میسازند. غلظت این مواد در بدن انسان پائین است.ولی با همین غلظت كم، بر تمام روندهای حیاتی اعم از فیزیولوژیك یا ذهنی تاثیر میگذارند؛ برای مثال، بر ترشح هورمون ها، كنترل درجه حرارت بدن، خواب، خلق و خوی، هشیاری و هیجان اثر دارند. یك مجموعهٔ مهم از این مواد، پپتیدهای شبه تریاكی هستند كه می توانند تاثیرات ضد درد داشته یا سبب القاء احساس سرخوشی شوند. چون تعداد بسیار كمی از این پپتیدها، میتواند وظایف لازم را به انجام برساند، لذا این احتمال وجود دارد كه اگر مقادیر بیشتری از آنها بكار رود، سبب القاء احساسی مانند سرخوشی، ترس، خستگی، فلج، توهم یا افسردگی شوند. همین مساله آنها را تبدیل به سلاح بالقوه ای میسازد كه غیر كشنده اما ناتوان كننده هستند.
تنظیم كننده های بیولوژیك را می توان از طریق شیمیایی به گونه ای تغییر داد كه فعالیت فیزیولوژیك، پایداری و ویژگی آن ها تغییر یابد. برای مثال، تغییر هورمون پپتیدی lhrh از طریق جانشین سازی فقط یك اسید آمینه، سبب میشود هورمونی با قدرت ۵۰ برابر تولید شود.
۱۳) تولید سلاح های نسل چهارم:
تصور محتمل دیگری كه می توان برای آینده ارائه نمود، تولید عوامل بیماری زایی است كه قدرت تمیز بیشتری داشته و می توانند بر بخشی از جمعیت یك گونه تاثیرگذار باشند. این نوع جدید سلاح های بیولوژیك هنگامی پیشرفت كرد كه اطلاعات حاصل از مطالعات ژنومیكس و پروتئومیكس برای طراحی یك عامل خاص به كار گرفته شد. این عامل قادر است افرادی از یك جمعیت را تحت تاثیر قرار دهد كه دارای یك پروتئین یا ساختمان ویژه هستند و عامل مذكور، مخصوص آن ساختار طراحی شده است. اساس عملكرد آنها به كارگیری توالی های ژنی متفاوت بین جمعیت هاست و از طریق آنها افراد دشمن به طور انتخابی بیش از افراد خودی، ناتوان یا كشته میشوند.
در بسیاری از موارد آنچه به عنوان هدف طراحی میشود، میتواند در تمام افراد گونه یافت شود و در مواردی هم ساختارهایی در نظر گرفته میشوند كه فقط افرادی كه دارای فرم خاصی از آن ساختار هستند، به تاثیرات سمی سلاح جدید حساس باشند. وجود چنین احتمالی، اندیشهٔ "سلاحهای قومی" را بهدنبال می آورد. سلاح هایی كه فقط بر یك قوم یا نژاد موثر بوده و بر دیگر اقوام خیر.
البته در میان جمعیت های انسانی، میزان تنوع ژنتیكی داخل جمعیت ها، معمولاً بیش از تنوع ژنتیكی بین جمعیت هاست و این قضیه سبب میشود كه چنین سلاح هایی بسیار غیراختصاصی عمل كنند. تحلیل دادههای حاصل از تعیین توالی در ژنوم انسان تاكنون نتوانسته به هیچ شكلی از پلیمورفیسم دست یابد، به گونه ای كه بتوان از آن برای نژادهای كاملاً مشخصی استفاده نمود. در واقع تنوع ژنتیكی در جمعیت های انسانی، نشان گر داشتن نسبت ضعیفی با دیگر گونه هاست و این تقویت كنندهٔ این عقیده است كه جمعیت نیاكانی بشر، جمعیت كوچكی بوده است.
برخی از مطالعاتی كه اخیراً انجام شده و به بررسی پلیمورفیسم در dnaمیتوكندریایی، كروموزوم y و dna اتوزومی پرداخته اند، نشان می دهند كه قسمت عمدهٔ تنوع ژنتیكی در داخل هر جمعیت است و نه در میان جمعیت های مختلف.
ممكن است بتوان از طریق برچسب زدن ژنتیكی، امكان هدف گرفتن جمعیت های خاص را بوجود آورد. استون بلاك از دانشگاه پرینستون آمریكا اظهار میدارد كه برچسب زدن ژنتیكی سبب به وجود آمدن نسل جدیدی از ویروس ها می شود كه به منظور هدف قرار دادن ساختار ژنتیكی جوامع خاص مورد استفاده قرار میگیرد. چنین عواملی می توانند به طور پنهانی در جامعه پخش شوند و به آسانی در یك زمان معین آزاد گردند. مبارزه با این تسلیحات بیولوژیك نسل چهارم بسیار مشكل خواهد بود. گزارش شده است كه موسسه تحقیقات جنگ بیولوژیك "نزتزیونا در اسرائیل"، در حال توسعهٔ یك سلاح بیولوژیك قومی است.
همچنین ادعا شده كه تحقیقات مشابهی در آفریقای جنوبی و در دوران رژیم آپارتاید انجام گرفته است. یك سلاح بیولوژیكی با قابلیت هدفگیری قومی، مفهوم كلی جنگ بیولوژیك را دگرگون خواهد كرد.
متاسفانه آنچه كه در بالا درباره میزان تنوع ژنتیكی بدان اشاره شد، دربارهٔ محصولات عمدهٔ كشاورزی و حیوانات اهلی كه انسان برای تغذیه به آنها وابسته است، مصداق دارد؛
به خصوص در كشورهای پیشرفته كه كشاورزی بر كشت گیاهانی با ژنتیك معین استوار شده است و معمولاً هم یك نوع خاص از هر گیاه كشت میشود.
در این كشورها اساس دامپروری نیز بر پرورش حیواناتی است كه از نظر نژادی بسیار خالص شده اند. این روند در كشورهای در حال توسعه نیز در حال پیشرفت است. همین مساله سبب میشود كه محصولات گیاهی و حیوانات اهلی كه برای تامین غذا بكار
می روند، هدف مطلوبی برای سلاح های ویژهٔ هر ژنوتیپ باشند. هنگامی كه تراكم بالایی از گیاهان و تعداد زیادی از حیوانات مورد هدف واقع شوند،
این حساسیت به سلاح افزایش می یابد. چرا كه تراكم بالا، شرایط مناسب برای سرایت سریع عامل مخرب را فراهم می كند.
ادامه دارد...