Offentliggjort i: Ugeskrift for Læger 15. februar 1999

Dansk resumé

Biologiske våben er i dag en væsentlig del af det internationale trusselsbillede. Den teknologiske udvikling har gjort fremstilling af biologiske våben relativt simpel og billig, og selvom en FN-konvention fra 1972 forbyder biologiske våben, har såvel stater som ikke-statslige organisationer eller enkeltpersoner i de senere år udviklet biologiske våben til offensivt brug til krig eller terrorvirksomhed. Oversigtsartiklen gennemgår den offentligt tilgængelige litteratur på området, og sygdomsbilledet og de terapeutiske muligheder ved de gængse biologiske kampstoffer skitseres. Mulighederne for beskyttelse af militære og civile grupper beskrives, og behovet for en national beredskabsplan understreges.

Engelsk resumé

Biological weapons are an important part of the international threat level. The technological development has made biological weapon production relatively simple and cheap and although a UN convention from 1972 bans biological weapons, governments as well as non-governmental organisations or individuals have developed biological weapons for offensive use in war or terrorism. This article reviews the publicly available literature, and clinical and therapeutic possibilities are described. The possibilities for protection of military and civilian groups are discussed and the need for a national contingency plan is emphasised..

«»

Biologiske våben anvendt til krig eller terrorvirksomhed er i tiltagende grad dukket frem som en uhyggelig mulighed, der ikke længere kan anses for blot at være teoretisk. De store nationers omfattende biologiske våbenprogrammer under og efter 2. Verdenskrig blev for hovedpartens vedkommende indstillet efter vedtagelsen af FN-konventionen fra 1972, der forbyder anvendelse, udvikling og oplagring af disse våben (1, 2). Afsløringerne af det irakiske våbenprogram op til og efter Golfkrigen i 1991, der bl.a. har klargjort, at danske styrker har været indsat i en krigszone, hvor biologiske våben var deployeret, har sat nyt fokus på området; men også det sovjetiske våbenprogram i 80'erne og 90'erne og udviklingen af biologiske våben i terroristorganisationer som den tyske Rote Armee Fraktion og den japanske dommedagskult Aum Shinrikyo har vist, at problemet er mere omfattende (1).

Den teknologiske udvikling har gjort det muligt at fremstille biologiske våben under teknisk meget beskedne forhold, og i dag regner man med, at omkring femten lande har offensive biologiske våbenprogrammer, hvortil kommer adskillige tilfælde hvor enkeltpersoner eller ekstremistgrupper forsøger at udvikle sådanne våben (1-3). Den teknologiske udvikling har imidlertid ikke alene gjort tilgængeligheden større; der er også sket en udvikling inden for molekylærbiologi og virologi, som gør det muligt at fremstille langt farligere biologiske våben med en betydeligt mere kontrolleret anvendelse end det var muligt for blot få år siden.

I denne situation, hvor både militære og civile grupper eller hele samfund kan blive udsat for et biologisk angreb, er det nødvendigt at skærpe den lægefaglige opmærksomhed både for at modvirke udviklingen generelt og for at etablere et profylaktisk og terapeutisk beredskab i det omfang det er muligt. De videnskabelige artikler i denne oversigtsartikel er fundet i Medline på søgeordene biological weapons og biological warfare.

Generelt er mikroorganismer følsomme for varmepåvirkning, udtørring og ultraviolet bestråling. Anvendelse som kampstof kræver endvidere at smitte kan foregå ved indånding, omend kontamination af drikkevand eller fødevarer kan være en mulighed specielt i forbindelse med terroraktiviteter. Disse forhold medfører en betydelig indskrænkning i antallet af mikroorganismer, der kan anvendes som våben (Tabel 1). Traditionelt har vægten i dette århundredes udvikling af biologiske våben derfor ligget på sporedannende bakterier såsom anthrax, der i sporeform er meget hårdfør og som efter indånding resulterer i en alvorlig infektion uden de store behandlingsmuligheder. De sidste årtiers teknologiske udvikling har imidlertid både medført nye muligheder for profylakse og antibiotisk behandling, men de har også samtidigt gjort det muligt at fremstille eller modificere andre mikroorganismer i en form, så de ud over granater også kan kan spredes i aerosolform ved særligt udformede missiler med multiple sprænghoveder og kølesystem eller ved spraytanke påmonteret bemandede eller ubemandede fly (4, 5).

Metereologiske forhold på kamppladsen vil have afgørende betydning for gennemførelsen af et biologisk angreb. Vindretningen og temperaturforholdene i den nedre del af atmosfæren er vigtige faktorer, og ofte vil de tidlige morgentimer være bedst egnede til et biologisk angreb. Imidlertid vil der ikke som ved kemiske kampstoffer umiddelbart være noget tegn på, at man er blevet udsat for et biologisk angreb - bortset fra en evt. alarm fra de detektionssystemer, der aktuelt er under udvikling (6). Mistanke om, at man har været udsat for et biologisk angreb, vil derfor først opstå flere timer eller dage efter selve angrebet. Det karakteristiske vil være en pludselig ophobning evt. inden for få timer af mange patienter, der præsenterer sig med det samme sygdomsbillede, fremfor den mere snigende udvikling, som en naturlig epidemi normalt præsenterer sig med. Mistanke om et biologisk angreb bør også opstå ved epidemisk infektionssygdom, hvor mikroorganismen optræder i et andet geografisk område eller på en anden årstid end normalt, hvis symptombilledet er væsentligt anderledes, end hvad der er normalt for den pågældende mikroorganisme, eller hvis mikroorganismens resistensmønster er helt usædvanligt (7).

Sygdomsbilledet efter et biologisk angreb kan forventes at være anderledes, end hvad man normalt oplever under danske forhold (Tabel 1). Ikke alene er der tale om eksotiske mikroorganismer; der vil almindeligvis også være tale om en usædvanlig smittevej (inhalation), og der kan være tale om et angreb med flere mikroorganismer i kombination. Således havde man i det sovjetiske våbenprogram i begyndelsen af 90'erne angiveligt monteret Variola major, Yersinia pestis og Bacillus anthracis på de samme missiler med multiple sprænghoveder (4).

De traditionelle biologiske kampstoffer (Tabel 1) drejer sig for bakteriernes vedkommende især om miltbrand, lungepest og harepest, og de kan principielt behandles med intensiv antibiotikaterapi, hvis behandlingen initieres tidligt i forløbet. Doxycylin er en gennemgående terapimulighed og anbefales også profylaktisk (100 mg p.o. x2 dagligt) ved overhængende risiko for et biologisk angreb (8). Den kliniske effekt er dog ikke sikker, og i mange tilfælde forekommer resistens overfor et eller flere af de anbefalede antibiotika. Ydermere er antibiotikaresistens indbygget i flere nyere udgaver af biologiske kampstoffer (4).

Virus udgør den største og nyeste gruppe af biologiske kampstoffer og kan forventes at spille en tiltagende rolle i den biologiske våbenudvikling. Dette skyldes flere forhold, men især at det er blevet enklere at fremstille store mængder virus i cellekultur og at modificere disse mikroorganismer genteknologisk. De væsentligste virale kampstoffer i dag er hæmorrhagiske febervirus, encephalitvirus og koppevirus, evt. i form af det ellers udryddede koppevirus, variola major, men også i form af andre medlemmer af pox-gruppen, f.eks. 'monkey-pox' (8). I de fleste tilfælde kendes ingen specifik behandling af disse virusinfektioner.

Endelig inkluderer de traditionelle biologiske våbenprogrammer visse bakterielle toksiner, der på mange måder mere ligner kemiske kampstoffer og som kan håndteres tilsvarende. Muligheden for nye kampstoffer i form af syntetiske peptider rejser imidlertid særlige problemer både mht. den lette fremstillingsmulighed og den vanskelige påvisning.

Forebyggelse mod infektion i form af profylaktisk vaccination er mulig i de fleste tilfælde, omend ikke alle vacciner findes på det civile marked og ej heller i alle tilfælde er særligt effektive ved aerosol-eksposition (8). Den teknologiske udvikling har gjort det nemmere at udvikle vacciner, hvilket dog er et tveægget sværd. For mens en vaccine nok kan yde beskyttelse mod et bestemt biologisk kampstof, så kan det også løse et væsentligt problem for en aggressor, nemlig beskyttelse af egne styrker mod det biologiske våben. Hertil kommer, at molekylærbiologisk teknologi gør det muligt ikke alene at tilføre en rekombinant mikroorganisme antibiotikaresistens men også at gøre den resistent overfor eksisterende vacciner, således som sovjetiske forskere gjorde det i 1997, hvor B. anthracis ved indsplejsning af to gener fra B. cereus blev gjort resistent overfor den gængse anthrax-vaccine (9).

Hurtig og sikker diagnostik er af afgørende betydning for at begrænse skaderne efter et biologisk angreb. Den diagnostiske udredning bør principielt foregå i specielt indrettede laboratorier (BSL 4 kapacitet), der kan sikre mod yderligere spredning af den pågældende mikroorganisme. Et sådant sikkerhedsniveau, de logistiske forhold under et biologisk angreb samt kravet om hurtig påvisning af det biologiske kampstof gør det imidlertid vanskeligt at gennemføre en diagnostiske udredning i de sædvanlige, civile laboratorier. I en krigssituation er det derfor nødvendigt med mobile enheder, der kan udføre den diagnostiske udredning tæt på kampområdet, og som i vid udstrækning anvender genteknologisk hurtigdiagnostik, og sådanne enheder er under udvikling i hvert fald i det amerikanske forsvar (6).

Hvor det er vanskeligt at beskytte civilbefolkningen mod et terrorangreb, kan den enkelte soldat i et biologisk kampområde opnå god beskyttelse mod et aerosolformidlet kampstof blot ved at anvende sin personlige gasmaske. Også her er der nye masker under udvikling, der er lettere at anvende i mange timer, og som tilbageholder partikler i området 1-5 m m. Sådanne letvægtsmasker med flere lag HEPA filtre påtænkes anvendt både under et egentligt biologisk angreb og under indsats i et risikoområde, og samme filtersystem er under udvikling til filtrering af luften i skibe, fly, kampvogne, biler og hospitalsrum (6).

Nogle af de ældre biologiske våben medfører ikke risiko for sekundær smittespredning, men sekundær smittespredning og evt. risiko for en sekundær epidemi udgået fra bortevakuerede patienter er til stede ved lungepest og flere af de virale kampstoffer. Hvis der er tale om mange patienter på samme tid kan isolationsregimer være vanskelige at gennemføre, og under sådanne forhold må man anbefale, at evakuation til civile, ukontaminerede områder ikke sker.

Den almindelige teknologiske udvikling har bragt den biologiske våbenteknologi inden for rækkevidde af en lang række fattige lande, der ellers befinder sig på et relativt lavteknologisk stade, og selv mindre grupper eller enkeltpersoner har i dag mulighed for at opformere og sprede patogene mikroorganismer i terrorøjemed eller som led i politisk eller økonomisk pression. De videnskabelige, højteknologiske fremskridt, som vi nyder godt af inden for det biomedicinske område, kan imidlertid også anvendes til videreudvikling af de hidtil kendte biologiske våben og deres potentielle fremføringsmidler.

Rekombinante mikroorganismer kan således forventes at få en fremtrædende plads i de mere avancerede biologiske våbenprogrammer, som der i dag er mistanke om i bl.a. Iran, Irak, Israel, Libyen, Syrien, Kina, Nordkorea og Taiwan (10). Både bakterier men især virus er forholdsvis simple at fremstille, har et overskueligt genom og kan modificeres på en enkel måde. Resistens overfor antibiotika eller specifikke vacciner kan indbygges, smittemåden ændres, toksiner kan tilføjes og hybrider bestående af komponenter fra flere forskellige mikroorganismer kan fremstilles. Samtidig er hastigheden i design og udvikling af nye genetiske egenskaber blevet væsentligt øget gennem bl.a. computermodellering og 'molecular evolution' (11); og nye våbentyper i form af genetiske våben, der specifikt targeterer bestemte etniske grupper, tages tilstrækkeligt alvorligt til, at f.eks. British Medical Association i 1997 iværksatte en undersøgelse af mulighederne for at bremse denne specielle trussel (10).

Den bioteknologiske udvikling sigter på at forbedre de sundhedsmæssige forhold globalt og er uomgængelig, men den samme teknologi kan også anvendes til det diametralt modsatte formål, og denne sammenhæng kan ikke ophæves. Beskyttelse mod biologiske våben skal derfor søges gennem en række nye initiativer, der i de sidste år har fået meget stor opbakning i udlandet (Tabel 2). Primært drejer det sig om skærpet implementering af den eksisterende FN-konvention mod biologiske våben, og der arbejdes aktuelt på at give FN værktøjer til at gennemføre inspektioner af farmaceutiske produktionsanlæg, forskningsinstitutioner, mejerier, laboratorier m.m., hvilket også vil inkludere Danmark (12), og at oprette både en global overvågningskapacitet og et vist kriseberedskab (13).

Erfaringerne fra Irak viste imidlertid, at inspektioner ikke nødvendigvis kan afsløre selv en omfattende biologisk våbenudvikling på statsligt plan, og terroristvirksomhed lader sig formentligt slet ikke regulere af FN-konventioner. Det vil derfor være hensigtsmæssigt i et vist omfang at etablere et dansk beredskab både tilpasset danske forhold og det sandsynlige trusselsniveau herhjemme, men også således at humanitært eller militært personnel fra Danmark kan yde en fornuftig indsats internationalt under rimeligt sikre forhold (13, 14).

Den mulige skadevirkning fra biologiske våben er meget stor. Beregninger viser, at 50 kg B. anthracis sporer udlagt fra et fly over en by med en befolkning på en halv million kan kræve 220.000 ofre (8). I Danmark findes der i dag reelt intet civilt beredskab overfor biologiske våben, og det militære beredskab ligger - så vidt det kan oplyses - på et meget beskedent niveau.

Referencer

1. Mayer TN. The biological weapon: a poor nation's weapon of mass destruction. I: Schneider BR, Grinter LE, eds. Battlefield of the future. Alabama: Air War College, 1995: kapitel 8. www.cdsar.af.mil/battle/ov-8.html.

2. Robertson AG. From asps to allegations: biological warfare in history. Mil Med 1995; 160: 369-73.

3. Slater MS, Trunkey DD. Terrorism in America. Arch Surg 1997; 132: 1059-66.

4. Preston R. The bioweaponeers. The New Yorker 1998, 9. marts.

5. Kadlec RP. Twenty-first century germ warfare. I: Schneider BR, Grinter LE, eds. Battlefield of the future. Alabama: Air War College, 1995: kapitel 9. www.cdsar.af.mil/battle/ov-9.html.

6. Wiener SL. Strategies for the prevention of a succesful biological warfare aerosol attack. Mil Med 1996; 161: 251-6.

7. Noah DL, Sobel AL. Biological warfare training: infectious disease outbreak differentiation criteria. Mil Med 1998; 163: 198-201.

8. Franz DR, Jahrling PB, Friedlander AM, McClain DJ, Hoover DL, Bryne WR, et al. Clinical recognition and management of patients exposed to biological warfare agents. JAMA 1997; 278: 399-411.

9. Pomerantsev AP, Staritsin NA, Mockov YuV, Marinin LI. Expression of cereolysine AB genes in Bacillus anthracis vaccine strain ensures protection against experimental hemolytic anthrax infection. Vaccine 1997; 15: 1846-50.

10. Barnaby W. Biological weapons: an increasing threat. Med Confl Surviv 1997; 14: 301-13.

11. Crameri A, Raillard SA, Bermudez E, Stemmer WP. DNA shuffling of a family of genes from diverse species accelerates directed evolution. Nature 1998; 391: 288-91.

12. Proceedings. A strengthened BTWC - potential implications for biotechnology, 28 - 29 maj 1998. Wien: Institute for Applied Microbiology, 1998.

13. Steffen R, Melling J, Woodall JP, Rollin PE, Lang RH, Lüthy R, Waldvogel A. Preparation for emergency relief after biological warfare. J Infect 1997; 34: 127-32.

14. Kaufmann AF, Meltzer MI, Schmid GP. The economic impact of a bioterrorist attack: are prevention and postattack intervention programs justifiable? Emerging Infect Dis 1997; 3: 83-94.

Tabel 1: Traditionelle biologiske kampstoffer spredt i aerosolform

Ag: antigen; Ab: antistof; PCR: polymerasekædereaktion; BSL: biosafety level.

Tabel 2. Indsatsmuligheder mod biologiske våben anvendt til krig eller terrorvirksomhed

Proliferationsbegrænsning

• Destruktion af eksisterende våbenlagre

• Implementering af internationale konventioner

• Kontrol med udveksling af mikroorganismer

Militært beredskab

• Udvikling af detektionssystemer, personnelbeskyttelse og vacciner

• Oprettelse af mobile enheder til diagnostik og dekontamination

• Revision af militærmedicinske doktriner

• Evt. vaccination af stående styrker (Den Internationale Brigade)

Civilt beredskab

• Træning af politiets antiterrorkorps i håndtering af biologiske våben

• Etablering af diagnostisk kapacitet tilpasset en krisesituation

• Beredskabsplan for infektiøs/toksisk masseeksposition