استفاده های نظامی از بیوتكنولوژی و مهندسی ژنتیك | تعبیرستان
استفاده های نظامی از بیوتكنولوژی و مهندسی ژنتیكعلم و فناوریدانستنیها
×
بستن

استفاده های نظامی از بیوتكنولوژی و مهندسی ژنتیك

در تحولات نظامی قرن گذشته كه ریشه در فناوری داشتند، شاخههای مختلف علمی از جمله شیمی و فیزیك نوین عامل اصلی بودهاند. روندهای كنونی حاكی از آن است كه تحول بعدی، ریشه در علم بیولوژی خواهد داشت.
انقلاب بیوتكنولوژی تكامل سلاحهای بیولوژیك را تسهیل نموده و سومین موج بزرگ فناوری در تاریخ توسعه جنگافزارهای شیمیایی و بیولوژیك خواهد بود. در سرشت بیوتكنولوژی امكان استفادهٔ دوگانه نظامی و غیرنظامی نهفته است. به تعبیر دیگر، بیوتكنولوژی تیغ دولبهای است كه هم میتواند مفید و هم مضر باشد. در این مقاله روندهای مؤثر بر جنگهای بیولوژیك آینده تصویر شده و سپس نتایج محتمل این روندها معرفی شدهاند.
باید خاطر نشان ساخت كه مباحث مطرح شده در این مقاله به هیچ وجه سعی در بزرگنمایی خطرات احتمالی تكنولوژی زیستی ندارد چرا كه چنین احتمالی در مورد هر تكنولوژی دیگر نیز وجود دارد؛ چه آنها كه امروزه كاربرد گستردهای در جوامع یافتهاند (مثل IT و مخابرات) و چه آنهایی كه در آینده مجال بروز خواهند یافت. این مقاله میتواند توانمندیهای بالقوه بیوتكنولوژی در پیشبرد قابلیتهای دفاعی نوین را نیز نشان دهد؛ بهطوریكه متولیان دفاعی كشور، به پتانسیلهای بالقوهٔ این فناوری در جهت اهداف دفاعی (همچون واكسنها و آنتیبیوتیكها) توجه خاصی مبذول نمایند:
مقدمه
در جهان امروز، اهمیت روزافزون دانش زیستشناسی بهعنوان یك علم زیربنایی بر هیچكس پوشیده نیست. در اثر مطالعات عمیق و بررسیهای فراوان، مرزهای زیستشناسی و یافتههای مربوط به شناخت طبیعت، بهگونهای دور از تصور گسترش یافته است. حجم اطلاعات حاصله و رشد روزافزون آن نیز قابل مقایسه با هیچ دورانی نیست.
امروزه بیوتكنولوژی بهعنوان شاخهای از كاربردهای زیستشناسی، نسبت به هر زمان دیگر پیشرفت نموده و به دلیل كاربردهایی كه در سلامت، بهداشت و اقتصاد دارد، اهمیت و ارزش روزافزونی یافته است. این پیشرفتهای مهم در بیوتكنولوژی عمدتاً ناشی از پیشرفت در ابزارسازی و كاربرد آنها در توسعهٔ مرزهای زیستشناسی است. شگرفترین پیشرفتهای این دانش و فن در عرصههای اكولوژی، ژنتیك، میكروبشناسی، زیستشناسی مولكولی، زیستشیمی، تكنولوژیهای كشت سلولی و مهندسی فرآیند حاصل شده است. ظهور علوم جدید ژنومیكس، پروتیومیكس و بیوانفورماتیك نیز در نتیجه این پیشرفتها بوده است.
علیرغم این پیشرفتها، اشتباه بزرگی خواهد بود اگر بیوتكنولوژی را صرفاً یك انقلاب علمی بدانیم؛ چرا كه "زایش صنعت" نیز بهعنوان بعد دیگر این فناوری نوین، از درجه اهمیت و اعتبار برخوردار است. اگر به این مساله توجه داشته باشیم كه در سرشت این تكنولوژی امكان استفادهٔ دوگانه نظامی و غیرنظامی نهفته است، میتوانیم اطمینان حاصل كنیم كه عوامل بیولوژیكی و محصولات جدیدی كه از پیشرفت در جهات غیرنظامی حاصل میشوند، میتوانند دستكاری شده و در جهت اهداف نظامی بكار روند.
البته اگر بخواهیم به جنگ بیولوژیك و تاثیر بالقوهٔ تكنولوژیهای جدید بر آن بیاندیشیم، باید به خاطر داشته باشیم كه آنچه موردبحث ماست، یك نوع ویژهٔ سلاح و چگونگی تغییر آن نیست. ما دربارهٔ انواع مختلفی از سلاح های بالقوه، روشهای متفاوت و فراوان استفاده از آنها و روشهای متفاوتی كه برای تغییر آنها میتوان به كار برد، بحث میكنیم. این بدین معناست كه در آینده، جنگ بیولوژیك میتواند روندهای متفاوتی را طی كند.
روندهای تاثیرگذار بر جنگ بیولوژیك آینده
در گزارش "افزایش سلاح، تهدید و پاسخ"، كه وزارت دفاع آمریكا در سال ۱۹۹۷ منتشر نمود، به برخی از این روندها اشاره شده است. این روندها میتوانند در پیشرفتهتر شدن سلاحهای بیولوژیكی آینده موثر باشند و عبارتند از:
▪ كاربرد ناقلینی كه در اثر دستورزی های ژنتیكی به شكل "ارگانیسم عفونتزا" تغییر یافته و میتوانند به شكل فزایندهای در زمینهٔ پزشكی به­عنوان ابزار به كارگرفته شوند.
▪ درك مكانیزم بیماریهای عفونی و ژنتیك میكروبها كه به روند بیماریها شكل میدهند.
▪ افزایش دانش بشر در مورد عملكرد سیستم ایمنی
▪ تولید واكسنها و پادتنهای پیشرفته
سایر دانشمندان هم كه تحلیلهای قابل بحثی دربارهٔ احتمالات ممكن ارائه دادهاند، طیفی از موضوعات را مطرح ساختهاند. برخی از این گزارش­­­ها بیانگر نگرانیهای اساسی در آینده هستند كه میتوانند ثمرهٔ برنامههای تحقیقاتی موجود باشند.
خصوصاً این گزارشها احتمال وجود ویروسهای مخفی كه میتوانند به طور سری وارد ژنوم یك جمعیت شده و بعدها توسط یك علامت فعال گردند را منتفی ندانستهاند. مثال دیگر آنها "مرگ برنامهریزی شده سلول" است. این توانایی كه بتوان ژنومی را وارد ذخیرهٔ ژنی جمعیت مشخصی نموده و به دلخواه خود به آن حمله نمود، یا این كه یك عامل بیماریزای كاملاً جدید بهوجود آورد، نشانگر تغییر توانمندیهاست.
اخیراً گروهی از دانشمندان در یك كارگاه آموزشی مطالعات پیشرفتهٔ ناتو، برخی دیگر از این مخاطرات را مورد توجه قرار دادهاند. این نگرانیها عبارتند از: عواقب پیشرفت در تكنولوژی كنترل بیولوژیكی آفات و بیماری ها در كشاورزی و تكنولوژی تلقیح گیاهان، سوء استفاده احتمالی از بانك­های اطلاعاتی بزرگ كه دربرگیرنده اطلاعات ژنتیكی جمعیتهای خاصی هستند، تاثیر تكنولوژی ژنومی در فهم ما از گیرندههای بیولوژیكی و مولكولهای مشابه آنها كه كار انتقال پیامهای بیولوژیك را برعهده دارند و استعداد فزایندهٔ دستكاری سیستم ایمنی بدن.
یكی از حوادث اخیر كه تعجب همگانی را نیز برانگیخت، كشف مكانیزمی به نام RNAi است كه به كمك آن میتوان هر ژنی را در یك موجود زنده از كار انداخت. اطلاعات كامل این مكانیزم، در آیندهٔ نزدیكی روشن خواهد شد. چنین مثالهایی بیانگر وجود خطرات بالقوهای است كه ممكن است در آینده به یك تهدید نظامی تبدیل شود.
تلاش های متعددی كه در زمینهٔ تكنولوژی ژنومی در آزمایشگاههای سرتاسر دنیا به انجام رسیده، نوید بخش تكمیل توالی ژنومی بیش از ۷۰ باكتری، قارچ و انگل بیماریزای اصلی طی یكی دو سال آینده خواهد بود. این اطلاعات را میتوان در سایت )http://www.tigr.org/tdb TIGR (جستجو كرد.
این سایت، اطلاعاتی راجع به توالی DNA حدود ۲۵۰ هزار توالی رمز شونده را ارائه میدهد. این اطلاعات، كمك شایان توجهی به تحقیق در زمینهٔ بیماریهای عفونی و تكنولوژی" ژنومیك مقایسهای" بهحساب آمده و برای طراحی تركیبات ضدمیكروبی و تشخیصی جدید و واكسنها مورد استفاده قرار گرفته است و لذا میتواند خوشایند نیز باشد؛ چرا كه امروزه بیماریهای عفونی و انگلی دومین دلیل مرگومیر در سراسر جهان هستند.
ولی در كنار آنها، پیدایش مداوم عوامل بیماریزای انسانی كه به آنتی بیوتیك ها مقاومند، میتواند به این معنا باشد كه روزی فرا میرسد كه دیگر تركیبات ضد میكروبی موجود فاقد اثر باشند. اگر در آن زمان، دادههای مربوط به توالی پروتئینها و DNA­های عوامل بیماریزای طبیعی در دسترس بوده و با پیشرفتهای بهعمل آمده در تكنولوژی انتقال ژن و تولید موجودات تراریخته همراه شود، میتواند سبب پیشرفت سلاحهایی شود كه از راه مهندسی بیولوژیك ساخته میشوند.
بانكهای اطلاعاتی كه تاكنون سازماندهی شدهاند، شامل فهرستهایی هستند كه در آنها به موارد زیر اشاره شده است:
۱) ژنهایی كه توان بیماریزایی داشته یا بر شدت آن موثرند.
۲) ژنهایی كه سبب میشوند میكروارگانیسم بتواند به سلول میزبان چسبیده و شروع به مشابهسازی كند.
۳) ژنهایی كه میكروارگانیسم را از دسترس سیستم ایمنی دورنگه میدارند. و نهایتاً
۴) ژنهایی كه سبب مقاومت در برابر آنتیبیوتیكها میشوند.
با توجه به چنین اطلاعاتی میتوان ژنهای دلخواه را برگزید و مؤثرترین تركیب آنها را ساخت. همانطور كه گفتیم، بانك اطلاعاتی توالی ژنها 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 بیقانون. چگونه قانون انجام خواهد شد و چه كسی آنرا انجام خواهد داد، معلوم نیست.
بسیاری از اطلاعات از قبل در گسترههای عمومی در دسترس بوده و محدود نمودن آن در آینده غیرممكن خواهد بود. طی سالهای اخیر در زمینهٔ كاربرد تكنولوژی ژنومی با استفاده از توالیهای DNA و تجزیه و تحلیل پروتئومیكس، شاهد اقداماتی در جهت شناخت ژن های دخیل در عفونتزایی و تشدید بیماریزایی و یا مقاومت در برابر آنتیبیوتیكها در ژنوم هر عامل بیماریزا بودهایم. شاید این كار، سوء استفاده از دادههای ژنومی را شدت بخشد؛ چرا كه مرتبطترین ژنها با بیماریزایی را در مجموعهٔ ژنهای عامل بیماریزا مشخص مینماید.
علاوه بر آن، شركتهایی چون ماكسیژن در حال توسعهٔ تكنولوژیهایی هستند كه به كمك آنها میتوان تكامل جهتدادهشدهٔ مولكولها را امكانپذیر ساخت. بدین معنی كه به كمك این تكنولوژیها، ژنها به قطعات كوچك تر شكسته شده و سپس هنگامی كه مجدداً در كنار یكدیگر قرار میگیرند، سبب تولید "ژنهای دختری" می شوند كه ویژگیهای تازهای دارند.
تخمین زده میشود كه این روند، میتواند آنچه را كه با تكنولوژیهای كلاسیك نوتركیبی انجام میشود، حدود ۲۰ مرتبه تسریع نماید. هر چند ماكسیژن از این روش برای تشدید ویژگیهای پروتئینهای موردنظر صنایع بیوتكنولوژیكی استفاده نموده، ولی این روش میتواند تبعاتی در جنگ های 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:
تكنیكهای موردنیاز برای مهندسی ژنتیك باكتریها و سلولهای حیوانی و نیز تغییر پروتئینها، در سطح گستردهای قابل دسترسی است. گرچه در كشورهای در حال توسعه، توانمندیهای مهندسی ژنتیك پیشرفته كمیاب است، ولی كیتهایی كه به كمك آنها میتوان ژنها را به طرز دلخواه جدا و به روش جدیدی در كنار هم قرار داد، به سادگی قابل تهیه هستند. این كیتها ملزومات ضروری برای چنین اعمالی را دارا بوده و دانش فنی لازم برای بكارگیری آنها در متون علمی، آشكارا منتشر میشود.
بهگمان برخی از تحلیل گران، روش های برش و اتصال ژن میتوانند در جهت ارتقاء نسل دوم سلاحهای بیولوژیكی كه كاربردهای نظامی بیشتری هم خواهند داشت، بكار روند. این امر در صورتی میسر است كه رفتار این سلاحها در محیط، بیشتر قابل پیشبینی باشد. علاوه بر آن، ژنهای مولد سموم یا عوامل موثر در شدت بیماریزایی را میتوان از یك گونه به گونهٔ دیگر منتقل ساخت. در نتیجه امكان تغییر ارگانیسمهایی كه بهطور طبیعی بیضرر و غیربیماریزا هستند به انواع مضر، وجود خواهد داشت، بهگونهای 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 ویژهای شود كه معمولاً باعث میشوند كاربرد نظامی آنها محدود باشد. خصوصاً مهندسی ژنتیك و دانش بیوتكنولوژی مدرن میتواند سبب تسهیل تولید و بهبود روشهای نگهداری و پرتاب این سلاحها شوند. همچنین این علوم میتوانند توان كنترل عوامل بیماریزای فعلی را افزایش دهند. با این حال، هنوز معلوم نیست كه این تغییرات بتوانند كاربردهای نظامی سلاحهای بیولوژیك را به طرز چشمگیری متحول سازند.
۳) كاهش دورهٔ نهفتگی:
با تغییر عوامل جنگ بیولوژیك و افزایش سرعت بیماریزایی آنها، میتوان 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 میكروارگانیسمها و سموم را در مقابله با برخی فشارهای ناشی از ذخیرهسازی و پخش شدن در محیط افزایش دهد. این كار به روشهایی چون وارد كردن مجموعهای از ژنهای مقاوم در برابر درجهٔ حرارت، تابش اشعهٔ مافوق بنفش و خشكی امكانپذیر است. همچنین تبدیل شدن این عوامل به ذرات معلق در هوا، توام با شكستگیهایی است كه میتوان ژن مقاوم در مقابل این شكستگیها را نیز به ارگانیسم وارد كرد. به هر حال، این ویژگیها از نظر ژنتیكی پیچیده هستند و به خوبی درك نشدهاند.
۵) افزایش شدت بیماری زایی:
ارتقاء روشهایی كه ژنهای مولد سم را به میزان بسیار بیشتری نمایان می سازند، باعث شده تا سویههایی از باكتریهای نوتركیب بدست آیند كه قادرند به میزان ده تا صد برابر حد طبیعی، سم تولید كنند.
۶) افزایش مقاومت در برابر آنتیبیوتیك:
وارد كردن ژنهای مقاوم به آنتیبیوتیك به پیكر عواملی كه بهطور طبیعی بیماریزا هستند، میتواند این عوامل را به یك یا چند داروی پیشگیرنده و یا درمانگر مقاوم نموده و سبب بیاثرسازی این وسایل دفاعی شود. ضمن آنكه طرف حملهكننده میتواند سربازانش را در برابر این عامل تغییریافته ایمن ساخته و بدون نیاز به آنتیبیوتیك از آنها محافظت كند.
۷) تولید واكسنهای خاص:
تكنیكهای DNA نوتركیب تولید واكسنهای ویژهای متناسب با عوامل جدید را سادهتر و مطمئنتر میسازند و سبب میشوند طرف حمله كننده، 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 واكسنهایی بود كه به نحو موثری حفاظت بخش باشند. با وجود این، واكسنهای نوتركیب همیشه موثر واقع نمی­شوند. چرا كه این واكسنها فقط یك یا تعداد كمی از آنتیژنها را به سیستم ایمنی وارد می كنند. حال آنكه مقابله با عامل بیماریزای واقعی، مستلزم مجموعهٔ كاملی از این آنتیژنهاست.
۸) افزایش توان كنترلی:
ممكن است از طریق مهندسی ژنتیك، عوامل بكارگرفته شده برای ساخت سلاح های بیولوژیك بیشتر تحت كنترل درآیند. این كار از طریق دستكاری ژنها صورت میگیرد و از این طریق، بقای یك جمعیت باكتریایی هنگام آزادشدن در محیط، برنامهریزی میشود.
بهعنوان مثال، میتوان یك میكروارگانیسم را از نظر ژنتیكی طوری طراحی كرد كه فقط در یك شرایط محیطی ویژه بقا یابد. همچنین میتوان توالی­های تنظیمگری به نام "ژنهای خودكشی مشروط" را طراحی نمود. این توالیها سبب میشوند میكروارگانیسم پس از آنكه بهحد مشخصی تكثیر یافت، نابود شود. با وارد كردن چنین ژنهایی به داخل پیكرهٔ عامل بیماریزا، میتوان عواملی برای سلاحهای 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 آنتیژنهایی كه در سطح خارجی ویروس بیماریزا یا سم قرار دارند را به گونهای 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، بی آنكه بر فعالیت بیولوژیكی آن تاثیر نامطلوبی داشته باشد.)
۱۰) كاهش توان دفاعی بدن در مقابل عوامل بیماری زا:
تصور این مساله مشكل نیست كه با افزایش دانایی بشر در مورد سیستم ایمنی بدن و توان بیشتری كه در طراحی مجدد پروتئینها حاصل می­شود، امكان دستیابی به یك سلاح بسیار ویژه كه بتواند به روشهای مختلف سیستم ایمنی بدن را مورد حمله قرار دهد، افزایش یابد. به عنوان مثال، بهجای آنكه یك جمعیت خاص عمداً با یك عامل عفونتزا 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 عفونتهای فرصتطلب از راه خواهند رسید.
از طرف دیگر ممكن است یك عامل سمی تازه، بتواند سیستم ایمنی بدن را طوری برآشوبد كه خود سیستم به عامل بیماری زا بدل شده و بد عمل كردن آن سبب ناتوانی و یا مرگ شود. این ترفندها خیالپردازانه بهنظر 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 بهصورت سلاح درآمد، روشن نشده بود.) علاوه بر سیستم ایمنی، سایر سیستمهای فیزیولوژیكی هم میتوانند اهداف مناسبی برای اینگونه حملات اختصاصی باشند.
۱۱) سموم بیولوژیك:
مورد دیگری كه بدان باید اشاره نمود، سموم است. اسلحههای سمی جدید، میتوانند پروتئینهایی باشند كه بهطور طبیعی در تنظیم سیستم ایمنی دخیل بوده و از طریق مطالعات ژنومی شناخته شدهاند. چنانچه غلظت این پروتئین ها بیش از حد طبیعی باشد، یا در بافتی حضور یابند كه بهطور طبیعی در آنجا وجود ندارند، تاثیر سمی از خود نشان میدهند. همچنین پروتئینهایی كه در یك مرحلهٔ خاص از تكوین بافت، نقش تنظیم كننده دارند، ولی در بافت بالغ بهطور طبیعی یافت نمیشوند، 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 سلاحهای بیولوژیكی نیست. وقتی ژنهای مربوط به هر دسته از پروتئینها در توالی ژنوم شناخته میشوند (مثلاً ژنهای مربوط به كانالهای یونی، گیرندههای سطحی و غیره) و ساختار سهبعدی آنها پیش­بینی میشود، درك ما از روشهای بیولوژیكی كه اعمال سلول به كمك آنها و به واسطهٔ علائم خارج از سلول تنظیم میشود، به شكل معتنابهی افزایش مییابد. این مساله امكان طراحی مولكولهای كوچك را فراهم میسازد.
این مولكولها میتوانند به گیرندههای سطحی سلول متصل شده و به گونهای كه برای ما قابل پیشبینی است، عملكرد این گیرندهها را عوض نمایند. این سلاحهای شیمیایی "طراح"، میتوانند بسیار موثر واقع شوند؛ در عین حال ساخت آنها ساده بوده و پایدارند. شاید نگرانكننده ترین مساله این باشد كه تعداد بیشماری از چنین عوامل بیولوژیكی در حین مطالعاتی با اهداف صلحجویانه در زمینهٔ عملكرد سلول و عوامل درمانی، پیشرفتهتر خواهند شد. بنابراین ما در مكانی از این تحول عظیم زیست شناختی و پزشكی ایستادهایم كه میتواند طیف وسیعی از تكنولوژیهای جدید را به ارمغان آورده و در خدمت ساخت سلاحهای جدید بیولوژیكی، سمی و شیمیایی قرار دهد.
ولی با همین غلظت كم، بر تمام روندهای حیاتی اعم از فیزیولوژیك یا ذهنی تاثیر می­گذارند؛ برای مثال، بر ترشح هورمونها، كنترل درجه حرارت بدن، خواب، خلقوخو، هشیاری و هیجانات اثر دارند. یك مجموعهٔ مهم از این مواد، پپتیدهای شبه تریاكی هستند كه میتوانند تاثیرات ضد درد داشته یا سبب القاء احساس سرخوشی شوند. چون تعداد بسیار كمی از این پپتیدها، می تواند 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 بالقوهای میسازد كه غیر كشنده اما ناتوان كننده هستند.
تنظیم كنندههای بیولوژیك را میتوان از طریق شیمیایی بهگونهای تغییر داد كه فعالیت فیزیولوژیك، پایداری و ویژگی آنها تغییر یابد. برای مثال، تغییر هورمون پپتیدی LHRH از طریق جانشینسازی فقط یك اسید آمینه، سبب میشود هورمونی با قدرت ۵۰ برابر تولید شود.
۱۳) تولید سلاحهای نسل چهارم:
تصور محتمل دیگری كه میتوان برای آینده ارائه نمود، تولید عوامل بیماریزایی است كه قدرت تمیز بیشتری داشته و میتوانند بر بخشی از جمعیت یك گونه تاثیرگذار باشند. این نوع جدید سلاحهای بیولوژیك هنگامی پیشرفت كرد كه اطلاعات حاصل از مطالعات ژنومیكس و پروتئومیكس برای طراحی یك عامل خاص بكار 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 بكارگیری توالیهای ژنی متفاوت بین جمعیتهاست و از طریق آنها افراد دشمن بهطور انتخابی بیش از افراد خودی، ناتوان یا كشته میشوند.
در بسیاری از موارد آنچه بهعنوان هدف طراحی میشود، میتواند در تمام افراد گونه یافت شود و در مواردی هم ساختارهایی در نظر گرفته می­شوند كه فقط افرادی كه واجد فرم خاصی از آن ساختار هستند، به تاثیرات سمی سلاح جدید حساس باشند. وجود چنین احتمالی، اندیشهٔ "سلاحهای قومی" را به دنبال میآورد. سلاحهایی كه فقط بر یك قوم یا نژاد موثر بوده و بر دیگر اقوام خیر.
البته در میان جمعیتهای انسانی، میزان تنوع ژنتیكی داخل جمعیتها، معمولاً بیش از تنوع ژنتیكی بین جمعیتهاست و این قضیه سبب می­شود كه چنین سلاحهایی بسیار غیراختصاصی عمل كنند. تحلیل داده های حاصل از تعیین توالی در ژنوم انسان تاكنون نتوانسته بههیچ شكلی از پلیمورفیسم دست یابد، به گونهای كه بتوان از آن برای نژادهای كاملاً مشخصی استفاده نمود. در واقع تنوع ژنتیكی در جمعیتهای انسانی، نشانگر داشتن نسبت ضعیفی با دیگر گونههاست و این تقویتكنندهٔ این عقیده است كه جمعیت نیاكانی بشر، جمعیت كوچكی بوده است.
برخی از مطالعاتی كه اخیراً انجام شده و به بررسی پلی مورفیسم در DNA میتوكندریایی، كروموزوم Y و DNA اتوزومی پرداختهاند، نشان می­دهند كه قسمت عمدهٔ تنوع ژنتیكی در داخل هر جمعیت است و نه در میان جمعیتهای مختلف.
ممكن است بتوان از طریق برچسبزدن ژنتیكی، امكان هدف گرفتن جمعیتهای خاص را بوجود آورد. استون بلاك از دانشگاه پرینستون آمریكا اظهار میدارد كه برچسب زدن ژنتیكی سبب بهوجود آمدن نسل جدیدی از ویروسها میشود كه بهمنظور هدف قرار دادن ساختار ژنتیكی جوامع خاص مورد استفاده قرار میگیرد. چنین عواملی میتوانند بهطور 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 هدف گیری قومی، مفهوم كلی جنگ بیولوژیك را دگرگون خواهد كرد. متاسفانه آنچه كه در بال در باره میزان تنوع ژنتیكی بدان اشاره شد، دربارهٔ محصولات عمدهٔ كشاورزی و حیوانات اهلی كه انسان برای تغذیه به آنها وابسته است، مصداق دارد؛ بخصوص 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 شدهاند. 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 میروند، هدف مطلوبی برای سلاحهای ویژهٔ هر ژنوتیپ باشند. هنگامی كه تراكم بالایی از گیاهان و تعداد زیادی از حیوانات مورد هدف واقع شوند، این حساسیت به سلاح افزایش مییابد. چرا كه تراكم بالا، شرایط مناسب برای سرایت سریع عامل مخرب را فراهم میكند.
آیندهٔ دفاع بیولوژیك
خوشبختانه همان پیشرفتهایی كه میتوانند در زمینهٔ تكنولوژی ژنومی میكروبی جهت تولید سلاح های بیولوژیك مورد استفاده قرار گیرند، برای خنثی كردن آنها نیز میتوانند مورد استفاد واقع شوند. یكی از مهمترین این موارد، ناشی از پیشرفت در زمینهٔ دستیابی به شیوههای سریع تر تشخیص عوامل بیولوژیك است. صرفنظر از آنكه عوامل بیولوژیك به وسیلهٔ مهندسی ژنتیك دستكاری شدهاند یا نه، "هیبریداسیون مقایسهای ژنوم" كه با استفاده از توالی DNA صورت میگیرد، بهطور قطع در تشخیص اختلافات ویژهٔ گونهها در زمینهٔ شدت بیماریزایی و خواص آنتیژنیكی كاربرد داشته است؛ مانند آنچه در مورد هلیكوباكتر پیلوری و استرپتوكوكو پنومونیا انجام شده است.
ساخت تراشههای DNA اولین قدم در پیشرفت روشهای تشخیصی است. این تراشهها دربرگیرنده توالیهای كدكننده برای چند ایزوله از هر عامل بیماریزای انسان، حیوان و گیاه است. بازخوانی اطلاعات از چنین آشكارسازی میتواند دانش كافی دربارهٔ ژنتیك هر عامل بیولوژیك جنگی را بدست دهد. حتی اگر این عامل شامل ژنها یا پلاسمیدهایی باشد كه از دیگر سویهها گرفته شدهاند، یا قدرت بیماریزایی غیر عادی داشته باشد، خواص مقاومت در برابر آنتیبیوتیكها را دارا باشد یا یك ارگانیسم تركیبی بوده و با استفاده از اجزاء سایر ارگانیسمها ساخته شده باشد.
پیشرفت در ساخت واكسنهای جدید، یكی از حوزه هایی است كه با دستیابی به اطلاعات جدیدتر دربارهٔ توالی ژنوم عوامل بیماریزا میسر خواهد شد. در مطالعهای كه نتایج آن در مجلهٔ Science سال ۲۰۰۰ به چاپ رسید، كاربرد اطلاعات مربوط به توالی ژنوم سروتیپ نایسریا مننژتیدیس در تشخیص كارایی واكسنهای جدید توصیف شده است. این واكسنها میتوانند در برابر این عامل بیماریزا، ایمنی ایجاد كنند.
در طراحی واكسن علیه سروتیپ فوق، استفاده از روش معمول در مورد سایر سروتیپها معقول نیست. طی مدت زمانی كه برای تعیین توالی ژنوم این سروتیپ به صورت كامل لازم بود (حدود یك سال)، تلاشهای بیوانفورماتیك برای تشخیص تمام آنتیژنهای بالقوهٔ سطح سلول با روش­های "غربالگری با تعداد نمونهٔ بالا" همراه شد و از مجموع ۵۷۰ كاندیدای واكسن، هفت مورد انتخاب شد. در مطالعهای كه پس از آن صورت گرفته است، روش مشابهی توسط مد ایمیون بكار گرفته شده تا دادههای مربوط به ژنوم استرپتوكوكوس پنومونیا استخراج شده و برای تعیین شش بخش مناسب برای ساخت واكسن مورد استفاده قرار گیرد.
به كمك كوششهای مشابه، در آزمایشگاههای سراسر دنیا تلاش میشود تا اپیتوپهای جدیدی در سلولهای T یافت شوند تا این اپیتوپها در مورد عوامل بیماریزایی بكارگرفته شوند كه پاسخ سیستم ایمنی در مقابل آنها، پاسخ ایمنی سلولی است. تاكنون این روش به اندازهٔ روش­هایی كه سبب بسط واكسنهای تحریك كننده سیستم ایمنی هومورال می شوند، موفق نبوده ولی دسترسی به تمام آنتیژنهای بالقوه، به خودی خود بسیار ارزشمند است.
بكارگیری روشهای ژن درمانی و واكسنهای ژنی، از پیشرفتهترین روشهای مصونیت زایی در مقابل عوامل نوین بیولوژیك است. در واقع واكسیناسیون ژنتیكی، كدكردن یك پروتئین آنتیژنی كلون شده در یك ناقل بیان (مثل پلاسمید یا pDNA) است كه به فرد بیمار منتقل گردیده است. سیستم ایمنی فرد نیز بهطور متقابل به این پروتئین خاص واكنش نشان میدهد.
استفاده از واكسنهای ژندرمانی دارای مزایای بسیاری از جمله كارایی بسیار بالا همراه با ایمنی و كیفیت درمان است. كلید موفقیت یك فرآیند ژندرمانی، استفاده از ناقل مناسبی است كه ژن هدف را به میزبان برساند. خصوصیاتی كه برای چنین ناقلی میتوان در نظر گرفت، عبارتنداز:
۱) نسبت به بافت اختصاصی باشد
۲) متناسب با اندازهٔ قطعهٔ DNA باشد
۳) خودش پاسخ ایمنی تولید نكند
۴) كوچك باشد
۵ ) پایدار باشد
pDNAها میتوانند انواع گوناگونی از آنتیژنها را كد كنند؛ ازجمله پروتئین پوششی ویروس آنفلوآنزا، گلیكوپروتئین ویروس ایدز (HIV-۱)، پروتئین سطحی هپاتیت B، مایكوباكتریوم توبركولوز (سل) و غیره.
مورد دیگری كه میتوان به آن اشاره نمود، آنتیبیوتیكهاست. آنتیبیوتیكهای فعلی سه روند سلولی را در داخل باكتری هدف قرار میدهند: روند سنتز DNA، سنتز پروتئین و سنتز دیوارهٔ سلولی باكتری. دلیل آنكه این سه روش، اهداف مناسبی را برای تركیبات ضد میكروبی دنبال می­كنند، آن است كه این سه هدف، نشانگر اعمال اساسی سلول هستند.
در یك نگاه وسیع تر، هر پروتئینی كه برای حیات سلول ضروری باشد، یك هدف بالقوه برای گروه جدید آنتی بیوتیكهاست. این روشها از اطلاعات موجود در بانكهای ژنومی بهطور كامل استفاده میكنند. زیرا این امكان را فراهم میسازند كه سیستم سنجش بتواند اهداف جدید را شناسایی كند.
این امر به وسیلهٔ دانش استنتاجی ما راجع به عمل یك پروتئین خاص، محدود نمیشود. حال اگر این سوال مطرح شود كه مزایا و معایب پیشرفت در تولید آنتیبیوتیكهای وسیع الطیف در مقابل آنتیبیوتیكهایی كه عمل اختصاصی دارند چیست، باید گفت كه اگر در روند اكتشاف دارو، این اطلاعات ژنومی مورد استفاده قرار گیرد، میتوان در هر دو جهت به موفقیت رسید.
تكمیل پروژه توالی یابی ژنوم انسان، نقطهٔ آغازی برای فهم بهتر روند بیماریهای عفونی است و این فهم، توان بالقوهٔ بالایی علیه جنگ بیولوژیك دارد. با استفاده از توالی DNA و روشهای پروتئومیك، باید بتوان جریان وقایعی كه پس از عفونی شدن یك سلول انسانی به وسیلهٔ یك عامل بیماریزا رخ میدهند (وقتی یك مولكول سمی وارد سلول میشود یا وقتی مواد تنظیم كنندهٔ تولید شده توسط سیستم ایمنی، به سلول داخل میگردد) را تجزیه و تحلیل كرد.
در انتها باید خاطر نشان نمود، با توجه به آنكه عملكرد تقریبا نیمی از تمام ژنها، هم در عوامل بیماریزا و هم در بدن انسان هنوز ناشناخته باقی مانده، لذا اطلاعات دیگری كه در زمینهٔ عملكرد ژنوم در آینده حاصل خواهد شد، پروتئینها و مسیرهایی را شناسایی خواهند نمود كه كاملاً جدید هستند. این دادهها كارهای آتی در زمینهٔ طراحی واكسنها و تركیبات ضد میكروبی را تكمیل خواهند نمود، بهگونهای كه شاید امروزه تصور آن برای ما ممكن نباشد.
نتیجهگیری
در مسابقهای كه میان تهاجم و دفاع در جریان است، مسابقهای كه اغلب در تاریخ نظامیگری دیده میشود، بهنظر میرسد كه دفاع امری موقتی است. درصورتی كه این امر حقیقت داشته باشد، جامعهٔ بینالمللی كه در جهت كنترل تسلیحات تلاش میكند، فرصت زیادی برای ایجاد مكانیزمهای جدید و مناسب كنترل تسلیحات بیولوژیكی پیشرفته در اختیار ندارد.
سازمانهای بینالمللی و سازمانهای غیر دولتی درون جوامع، باید این فرصت را غنیمت شمرده و روشهای مناسب قوت بخشیدن به معاهدهٔ منع گسترش سلاحهای شیمیایی و بیولوژیك را بیابند. شكست در این زمینه، به معنی آن است كه دنیای آینده را پذیرای احتمالات مخوفی گرداندهایم؛ احتمالات هولناكی كه در اولین دهههای قرن بیستویكم سر بر خواهند داشت.



نویسنده: سید مهدی علوی
مراجع:
۱. Wheelis, Mark. and Malcom Dando. New Technology and Future Developments in Biological Warfare. Disarmament Forum, Four ۲۰۰۰.
۲. Fraser, Claire M. and Malcom R. Dando. Genomic and Future Biological Weapons: The Need for Preventive Action by the Biomedical Community. Natur publishing group, ۲۰۰۱. at: http://genetics.nature.com
۳. An Introduction to Biological weapons, and the Relationship to Biosafety. The sunshine Project; April ۲۰۰۲.
۴. Technologies Underlying Weapons of Mass Destruction. Chapter ۳: Technical Aspects of Biological Weapons Proliferation. PP. ۱۱۳- ۱۱۷
شبکه تحليل گران تکنولوژي ایران

تاریخ ارسال: 1390/01/11


نظر شما چیست؟

کد امنیتی شکل بالا در کادر زیر درج شود

برای مشاهده و استفاده از فرم می بایست جاوااسکریپت بر روی مرورگر شما فعال باشد.

 
تعبیر خواب
تعبیر با تقویم
روایتی از قول امام جعفر صادق (علیه السلام) هست که می‌فرمایند مثلاً اگر در روز یا شب اول ماه قمری خوابی را ببینید تعبیر ندارد و صحیح نیست، یا اگر  در دوم و سوم ماه خوابی را ببینید تعبیرش برعکس می‌شود و به همین ترتیب تمام روزهای ماه را فرموده‌اند و این روایت تا حدودی هم شایع شده و گسترش پیدا کرده است.
دقت کنید که چیز کمی نیست!... یعنی شما که دیشب خوابی را دیده‌اید با دانستن تاریخ دیشب، می‌توانید ادامه مطلب...
تعبیرها و اشتباه‌ها
همۀ ما در طول شب یا روز خواب‌هایی می‌بینیم که ممکن است درست و صادق بوده و معنایی را در خود داشته باشند یا اینکه بی‌معنا باشند.
علت خواب‌های بی‌معنا چیزهایی مثل ضعف یا پرخوری قبل از خواب و یا صدای محیط زمان خواب و یا حتی می‌تواند نتیجه تلقین شیطان باشد و فقط پیامبران و معصومین (علیهم السلام) هستند که تمام خواب‌هایشان درست و صادق بوده و حسابشان جدا است. حضرت امام صادق (علیه السلام) به مفضل که از ادامه مطلب...
تعبیر با کتاب
در این مقاله می‌خواهم در مورد این بنویسم که هر کسی می‌تواند بعضی از خواب‌ها را با کتاب تعبیر خواب، تعبیر کند. بنابراین اجازه دهید ابتدا تعریفی کلی و خلاصه از نحوۀ تعبیر خواب ارائه کنم.
خواب‌هایی که ما می‌بینیم یا می‌خواهند معنایی را به ما بفهمانند و یا خیر؛ حالا چرا بعضی از خواب‌ها می‌خواهند معنایی را بفهمانند ولی بعضی خیر؟... چون این سوال بحث دیگری است نمی‌خواهم دربارۀ آن صحبت کنم.
خود این خواب‌های بامعنا نیز اکثراً به صورت مثال ادامه مطلب...
مبارزه با فراموشی خواب
تحقیقات نشان داده است که همۀ افراد در طی خواب خودشان رویا می‌بینند (به جز در برخی بیماری‌های شدید روانی)، منتها خیلی‌ها آن‌ها را فراموش کرده و فکر می‌کنند که اصلاً رویایی ندیده‌اند. هر چند خیلی از این رویاها ممکن است جزء رویاهای بدون تعبیر باشند ولی به هر حال رویا بوده‌اند.
حال سوال این است که چطور خواب خود را فراموش نکنیم؟ چطور صحنه‌های خواب را خوب و روشن به یاد آوریم؟ برای رسیدن به این هدف راه‌های زیادی وجود ادامه مطلب...
دفع بلا با صدقه
احادیث و روایات و همچنین تجربیات بسیاری وجود دارد که خداوند متعال با صدقه قضا و قدر را تغییر می‌دهد. به عبارتی دیگر با صدقه می‌توان به خواست خدا از وقوع بلایا و حوادث جلوگیری کرد. زیرا خود خداوند قضا و قدر را معین کرده و فقط خود او می‌تواند آن را تغییر دهد (که یکی از عواملی که فرموده قضا و قدر را به خاطر آن تغییر می‌دهد همین صدقه دادن است). البته این یکی از آثار صدقه می‌باشد. ادامه مطلب...
رسیدن تعبیر به دیگری
این نکته را به خاطر داشته باشید که تعبیر خواب شما ممکن است به همان کسی که در خواب دیده‌اید نرسد و به شخص دیگری مربوط شود. در واقع تعبیر خواب شما کیلومترها با آن شخصی که در خواب دیده‌اید فاصله داشته باشد! تجربۀ خودم من از خواب‌هایم این بوده که در موارد خیلی خیلی خیلی کمی تعبیر خواب به همان افرادی رسیده که در خواب دیده‌ام (به طوریکه در اکثر موارد فقط یک درصد احتمال می دهم که تعبیر ادامه مطلب...
دفع بلا و گرفتاری
بعضی از خواب‌ها آینده را پیشگویی کرده و می‌گویند که بلا و مصیبت و گرفتاری در پیش است و یا اینکه عمل زشت یا گناهی را مرتکب خواهیم شد. اگر این خواب‌ها درست و اصطلاحاً صادقه باشند، در واقع از مقدرات الهی می‌گویند و چیزهایی که پیش‌بینی آن شده حتماً به وقوع می‌پیوندند.
ولی خداوند راه‌هایی را تعیین کرده که نگذارید آن بلایا به وقوع بپیوندند و در واقع مقدرات خدا تغییر کند. در اصل خود خدا مقدرات را بوجود آورده ادامه مطلب...
کلیپ و ویدیو
راهکاری جالب برای کسایی که ایمانشون ضعیفه (دکتر محسن میرباقری)
اشخاصی که در کلیپها مشاهده می کنید تعبیرگر خواب نیستند
  10 : 20  
  10 : 20