211service.com
Attackerande mjältbrand
Mjältbrand skiljer sig i skurkarnas galleri av bioterrorsjukdomar: bakteriesporerna som orsakar det är relativt lätta att förvärva, massproducera och sprida. De är utomordentligt dödliga vid inandning, och antibiotikaresistenta stammar är lätta att göra. Dessutom, som de fem dödsfallen i postattacker dystert visade 2001, är modern medicin maktlös mot mjältbrand i det sena stadiet, där bakteriegifter orsakar dödlig blodförgiftning och organskador.
Biologiska vapen är det största nationella säkerhetshotet som nationen står inför, säger Tara O’Toole, chef för Center for Civilian Biodefense Strategies vid Johns Hopkins University. Mjältbrand, tillägger hon, är ett mycket allvarligare hot än smittkoppor. Jag tror att det är mycket lättare att föreställa sig att terrorister får tag i buggen, tekniken och sprider mjältbrand än att göra allt det här med smittkoppor.
Den här historien var en del av vårt majnummer 2003
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Men mot dessa realiteter är betydande framsteg på gång. En mängd snabbt framväxande tillvägagångssätt lovar att rädda liv i framtida mjältbrandsattacker, oavsett om det är på slagfältet eller hemmafronten. Nya behandlingar som dödar bakterien- Bacillus anthracis -och inaktivera de dödliga toxiner som den producerar bör bli tillgängliga inom de närmaste åren eller två. Och bättre vacciner är på väg att ersätta den 18 månader långa vaccinationsregimen som redan är standard för hundratusentals militärer.
Det första uppdraget: att bekämpa antibiotikaresistens. Anacor Pharmaceuticals i Palo Alto, Kalifornien, utvecklar en ny klass av antibiotika som blockerar ett enzym vissa bakterier, inklusive Bacillus anthracis - behöver replikera deras DNA. Även om skillnaden mellan detta tillvägagångssätt och hur vissa befintliga antibiotika fungerar är subtil, är den betydande nog för att öka svårigheten [för terrorister] med en storleksordning, säger Anacors vd David Perry. Det beror på att varje ny rad av antibiotikaangrepp gör det mindre sannolikt att insekterna kommer att ha utvecklat medel för att fly eller att skurkstater eller terrorister kommer att ha konstruerat rätt typ av motstånd, säger han. Anacor, som förra året vann ett anslag på 21,6 miljoner dollar från det amerikanska försvarsdepartementet för att utveckla nya föreningar, har redan påbörjat djurförsök och förväntar sig att ha läkemedel i försök på människor inom tre år.
Ett annat antibiotiskt tillvägagångssätt ställer ett virus mot mjältbrand. Rockefeller Universitys mikrobiolog Vincent Fischetti identifierade ett enzym från ett virus som endast infekterar mjältbrandsframkallande och närbesläktade bakterier. I provrörsexperiment dödar enzymet cirka hundra miljoner bakterier på två minuter eller mindre. Den borrar ett hål i cellväggen, och organismerna exploderar, säger Fischetti. Han tillägger att behandlingen ska öka kraften hos befintliga antibiotika mot mjältbrand, samt döda resistenta bakteriestammar. Hans grupp utför för närvarande djurförsök för att testa enzymet ytterligare.
Sådana superantibiotika kan spela en avgörande roll om en mjältbrandsattack använder en antibiotikaresistent stam. Men det som behövs mest akut är en behandling för att motverka de potenta toxiner som produceras av Bacillus anthracis . Dessa toxiner angriper cellerna hos de infekterade; i själva verket tror forskare att de var det som dödade de fem mjältbrandsoffren 2001, trots patienternas behandling med kraftfulla antibiotika. Experimentella mjältbrandsinfektioner hos apor visar att det kommer en point of no return, säger Michael Mourez, som som postdoktor vid biokemisten R. John Colliers labb vid Harvard Medical School studerade mjältbrandstoxin. Du kan behandla djuret och bli av med bakterierna, och ändå kommer sjukdomen att utvecklas mot döden.
Colliers grupp har utvecklat flera molekyler som effektivt skyddar djur mot toxiner. Råttor dör vanligtvis inom 90 minuter efter att de injicerats med mjältbrandstoxin. Om gnagarna ges något av dessa motgift överlever de dock. Redan före attackerna 2001 hade Collier bildat PharmAthene, ett Potomac, MD-baserat företag, för att utveckla ett sådant motgift till ett läkemedel. Behandlingen som företaget testar är en mutantversion av ett av proteinerna som utgör toxinet; det binder till de andra komponenterna för att förhindra bildandet av aktivt toxin. Detta protein kan fungera som både ett vaccin och ett läkemedel. Om testningen går bra, räknar Collier med att behandlingen kan finnas tillgänglig i begränsade mängder nästa år.
Det är en optimistisk tidsplan: läkemedelsutveckling tar vanligtvis 10 år. Men Collier kan mycket väl nå sitt mål eftersom USA:s livsmedels- och läkemedelsadministration förra året övergick till att påskynda godkännandet av behandlingar som förbättrar nationens beredskap att svara på bioterrorism. Istället för att genomgå de vanliga omfattande prekliniska djurförsöken och trefasförsök på människor för att fastställa läkemedelssäkerhet och effekt, behöver behandlingar som Anacors, Fischettis och PharmAthenes endast visa effektivitet i två olika djurmodeller och säkerhet i en studie på människa.
Förbättrade vacciner är också avgörande. Nuvarande mjältbrandsvacciner är säkra och effektiva, men för fullt skydd behöver mottagarna sex doser under 18 månader, en fördröjning som kan bli kostsam för militära trupper som kommer att vara de främsta förmånstagarna av alla nya vacciner. Men snabbverkande vacciner kan också tillåta civila att bo eller arbeta i förorenade områden efter en attack. Mjältbrandssporen är svår att förstöra: även nu är postanläggningen i Washington DC som hanterade två kontaminerade brev 2001 stängd.
I ett försök att minska både antalet doser och den tid som behövs för att skydda människor från mjältbrand, har forskare vid Frederick, MD-baserade DynPort Vaccine och Avant Immunotherapeutics i Needham, MA, utvecklat ett vaccin som de hoppas kommer att inducera skyddande antikroppar snabbare. Det nuvarande vaccinet är i grunden en soppa av bakteriecellsdelar; det nya vaccinet består endast av skyddande antigen, samma toxinsubenhet som Colliers behandling bygger på. Denna specificitet bör hjälpa till att undvika biverkningar samtidigt som den påskyndar kroppens immunsvar. Kliniska prövningar startade i oktober 2002.
Avant planerar att gå ännu längre. Den fick nyligen ett statligt underkontrakt för att skapa ett oralt endosvaccin som skyddar mot både mjältbrand och pest, en loppburen bakteriesjukdom som också kan vara ett biovapen. Kontrakterad genom DynPort från försvarsdepartementets gemensamma vaccinförvärvsprogram, kan projektets kostnader överstiga 8 miljoner dollar under två år. Det här är inte bara en forskningsidé, säger Una S. Ryan, Avants VD och koncernchef. Det är ganska långt ner i utvecklingslinjen.
För att börja tillverka detta vaccin har Avants forskare tagit bort sjukdomsframkallande gener från kolera- och salmonellabakterier. De planerar att infoga gener som kodar för proteiner gjorda av mjältbrands- och pestframkallande bakterier. De resulterande proteinerna bör få kroppen att producera sjukdomsbekämpande antikroppar. Du kommer att få skydd mot kolera, mjältbrand och pest med ett svep, säger Ryan. Avants planer kräver att man ska påbörja mänskliga tester av detta vaccin inom två år, tillägger hon.
Mer effektiva vacciner och behandlingar för mjältbrand kommer faktiskt inte att vara de enda vinsterna från den nuvarande ökningen av bioterrorförsvarsforskning. Anacors nya antibiotika ska till exempel inte bara fungera mot mjältbrand och andra biovapen, utan också mot sådana vanliga sjukdomar som lunginflammation och bakteriell meningit och staph-infektioner. Alla dessa pengar kommer inte bara att vara användbara för biologiska krigföringsorganismer, säger Fischetti. Det kommer att bli ett riktigt skott i armen för hur vi hanterar infektionssjukdomar. Men även utan sådana medicinska oväntade händelser kommer dessa nya behandlingar för mjältbrand hjälpa till att bygga välbehövligt försvar mot detta stora bioterrorhot.