BIOTERRORISMO: MICRORGANISMI PATOGENI COME ARMI BIOLOGICHE

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BIOTERRORISMOMICRORGANISMI PATOGENI COME ARMI
BIOLOGICHE
UNIVERSITA DEGLI STUDI G. dANNUNZIO
CHIETI-PESCARA SCUOLA DI SPECIALIZZAZIONE IN
IGIENE E MEDICINA PREVENTIVA Direttore Prof.
Ferdinando Romano
Specializzando Dott. Augusto LIVERANI
Relatore Prof. Francesco SCHIOPPA
Anno Accademico 2003-2004
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INTRODUZIONE

• La disseminazione deliberata di agenti biologici
  contro la popolazione civile è stata da lungo
  tempo considerata una potenziale minaccia.
  Nell'autunno del 2001, questa minaccia è
  diventata una realtà lettere contenenti spore di
  antrace sono state inviate ad alcuni politici e
  ad uffici di mass media statunitensi
• I casi di infezione e morte da carbonchio in
  cittadini americani in Florida, New York,
  Washington e New Jersey hanno provocato il panico
  e riacceso le preoccupazioni e i timori riguardo
  al terrorismo biologico
• Bacillus anthracis è solo uno dei diversi agenti
  biologici che, nelle mani sbagliate, potrebbero
  essere in grado di provocare malattie e morte su
  larga scala
• Gli agenti infettivi la cui disseminazione a
  scopo bellico o terroristico appare più probabile
  includonoVariola major, tossina botulinica,
  Yersinia pestis e Francisella tularensis

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GUERRA BIOLOGICA EXCURSUS STORICO (1)

• Kaffa 1346-47 i tartari indeboliscono le difese
  della città scagliando allinterno della fortezza
  corpi di commilitoni morti di peste
• Nord America 1767 (Guerra dei Sette Anni) le
  truppe britanniche donano ai pellerossa
  pro-francesi coperte provenienti da ospedali dove
  si curavano malati di vaiolo
• Ginevra 17 Giugno 1925 Protocol for the
  Prohibition of the Use in War of Asphyxiating
  Poisonus or Other Gases and of Bacteriological
  Methods of Warfare
• 1930 il Giappone intraprende un programma
  offensivo di guerra biologica e istituisce una
  speciale sezione dellesercito, Unità 731,
  destinata a sperimentare le potenzialità delluso
  bellico di agenti biologici
• Isola di Gruinard 1942-43 il governo inglese fa
  esplodere bombe caricate con spore di B.
  anthracis con lintento di esaminarne il raggio
  di diffusione nonché la resistenza allesplosione
  e agli agenti atmosferici

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GUERRA BIOLOGICA EXCURSUS STORICO (2)

• 1943 Gli USA iniziano un programma offensivo di
  guerra biologica
• 1969 Nixon interrompe il programma offensivo USA
  di guerra biologica limitando la ricerca a scopi
  puramente difensivi
• 10 Aprile 1972 Convention on the Prohibition of
  the Development, Production and Stockpiling of
  Bacteriological and Toxin Weapons and on their
  Destruction
• 1973 l'URSS istituisce Biopreparat, un
  programma segreto di guerra biologica che
  ufficialmente si occupa di ricerche
  biotecnologiche per scopi pacifici
• 1975-1983 yellow rain durante gli attacchi a
  Laos e Kampuchea, aerei ed elicotteri sovietici
  spargono sulla popolazione aerosol colorati si
  ritiene che in alcune circostanze sia stata
  impiegata la micotossina T-2 del fungo Fusarium

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GUERRA BIOLOGICA EXCURSUS STORICO (3)

• 3 Aprile 1979 - lincidente di Sverdlovsk spore
  di Bacillus anthracis si liberano accidentalmente
  da un impianto microbiologico militare sovietico.
  Vengono accertati 79 casi clinici di infezione,
  con 68 decessi, tutti a seguito di inalazione
  delle spore
• Aprile 1991 dopo il cessate il fuoco della
  guerra del Golfo l'ONU, costituisce una
  Commissione ribattezzata UNSCOM (United Nation
  Special Commission) il cui scopo è di
  supervisionare la distruzione del programma di
  armi strategiche irachene
• Novembre 1995 la confessione irachena il
  governo iracheno dichiara di aver condotto un
  programma di armamento e dispersione di agenti
  biologici . Durante la Guerra del Golfo l'Iraq
  disponeva di 166 bombe R400 e 25 missili Al
  Hussein (SCUD) armati con tossina botulinica,
  spore di antrace e aflatossine

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STORIA CRONOLOGICA DEL BIOTERRORISMO (1)

• 7 Settembre 1978 nella metropolitana di Londra
  il rifugiato bulgaro Georgi Markov, scrittore e
  giornalista della BBC, viene ferito con una punta
  di ombrello modificata per iniettargli nel
  sottocutaneo una sferetta metallica contaminata
  con ricino-tossina. Muore dopo alcuni giorni
• Settembre 1984 membri della setta religiosa
  Bhagwan Shree Rajneesh contaminano con
  Salmonella typhimurium i cibi di diversi
  ristoranti dell'Oregon. Ne scaturisce un epidemia
  con 751 casi di tossinfezione di cui 40
  ospedalizzati
• 1990-1995 la setta religiosa Aum Shinrikyo o
  della Verità Suprema, in almeno 10 occasioni,
  disperde senza successo aerosol di antrace e
  tossina botulinica su Tokyo
• 21 marzo 1995 Aum Shinrikyo libera Sarin in
  una stazione della metropolitana di Tokyo
  causando la morte di 12 persone e
  lintossicazione di altre 5000

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La setta Aum Shinrikyo libera Sarin nella
metropolitana di Tokyo (1995)
Center for Disease Control and Prevention (CDC)
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STORIA CRONOLOGICA DEL BIOTERRORISMO (2)

• 18 Febbraio 1998 Larry Wayne Harris,
  microbiologo dell'Ohio collegato
  all'organizzazione estremistica Arian Nation,
  viene arrestato dalla polizia statunitense per
  aver minacciato di diffondere il bacillo del
  carbonchio nella città di Las Vegas
• Autunno 2001 deliberata disseminazione di
  spore di antrace nel circuito postale degli Stati
  Uniti
• Al 31 dicembre 2001 sono stati registrati 22
  casi di antrace
• 11 casi da inalazione (5 deceduti)
• 11 casi cutanei (7 confermati e 4 sospetti )
• Le indagini hanno suggerito ununica fonte
  per queste disseminazioni intenzionali che
  sarebbero frutto del terrorismo interno e non di
  quello internazionale

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Lettera contaminata da spore di antrace inviata a
Tom Brokaw della NBC
Federal Bureau of Investigation (FBI) http//
www.fbi.gov/
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APPROCCIO EPIDEMIOLOGICO AD UN ATTACCO
BIOTERRORISTICO 

• Confermare la presenza di un epidemia in corso
  mediante limpiego dei dati clinici e delle
  indagini laboratoristiche
• Definizione di caso di malattia per determinare
  con accuratezza il numero dei soggetti colpiti e
  il tasso dattacco
• Confrontare il tasso riscontrato con quello
  verificatosi negli anni precedenti
• Valutazione dei contesti relativi a spazio, tempo
  e persone
• Elaborazione di una curva epidemica

Curva epidemica dei casi fatali di antrace
nellincidente di Sverdlosvk (1979)
Science, 266 1202-8, 1994
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POTENZIALI MEZZI DI DISPERSIONE
Attacco chimico simulato in Korea del
Nord metodi simili potrebbero essere utilizzati
per rilasciare agenti biologici

• Aerosolizzazione
• Esplosivi
• Contaminazione delle
• riserve idriche (poco probabile)
• Contaminazione delle
• derrate alimentari

BMJ 2002 324 336-9
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LIMITI DELLA MINACCIA BIOLOGICA

• Necessità di differenziare trapossibilità
  teorica di sferrare un attacco con armi di
  distruzione di massa e realtà operativa delle
  organizzazioni terroristiche
• Numerosi ostacoli operativi si frappongono alla
  effettiva creazione di quantitativi di armi in
  grado di provocare migliaia di vittime
• Pericolosità insita nei processi di produzione
• Difficoltà di reperire efficaci mezzi di
  dispersione degli agenti

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PUNTI CHIAVE RELATIVI ALLANTRACE COME ARMA
BIOLOGICA (1)

• Agente B. anthracis, germe Gram positivo
  sporigeno. Le spore hanno un diametro di 1-1,5
  micron e si prestano molto bene
  allaerosolizzazione
• Dose infettante (via inalatoria) probabilmente
  compresa tra 8.000 e 15.000 spore
• Possibili mezzi di dispersione 1) disseminazione
  ad opera di velivoli di grandi quantità di spore
  con formazione di aerosol 2) impregnazione di
  materiali e oggetti di uso comune in forma di
  leggera polverina
• Periodo di incubazione generalmente 1-7 giorni,
  ma può essere anche di 60 giorni

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PUNTI CHIAVE RELATIVI ALLANTRACE COME ARMA
BIOLOGICA (2)

• Contagiosità il contagio interumano è ritenuto
  eccezionale
• Isolamento non necessario
• Presentazione clinica
• Forma cutanea tipica progressione papula
  vescicola escara
• Forma inalatoria breve periodo prodromico di
  tipo similinfluenzale seguito, in assenza di
  trattamento, dai segni di grave insufficienza
  respiratoria
• Letalità lt1 nei casi cutanei trattati 46
  nelle forme inalatorie trattate

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CDC Crescita in colonia di Bacillus anthracis
con spore subterminali e centrali
CDC Carbonchio cutaneo CDC Antrace da
inalazione
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PROFILASSI POST-ESPOSIZIONE DELLANTRACE DA
INALAZIONE

• Sulla base dei dati disponibili l Advisory
  Committee on Immunization Practices (ACIP) ha
  concluso che il trattamento antibiotico protratto
  per 60 giorni associato al vaccino (non
  disponibile in Italia) - 3 dosi al tempo 0, 3 e 4
  settimane - costituiscono i più efficaci mezzi di
  profilassi post-esposizione
• Profilassi antibiotica post-esposizione
• ADULTI
• Ciprofloxacina 500 mg x 2 per os
• oppure
• Doxiciclina 100 mg x 2 per os
• Durata 60 giorni

CDC MMWR october 19, 2001 / 50(41)889-893
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GESTIONE DI MATERIALI POTENZIALMENTE CONTAMINATI
DA SPORE DI ANTRACE
Al rinvenimento di materiale sospetto
telefonata a
112 oppure 113 oppure 115
informa
allerta
ASL Autoclave di laboratorio
Vigili del Fuoco
Prelievo del materiale sospetto
Trasporto del materiale autoclavato tramite
corriere veloce
risultati
risultati
Istituto Zooprofilattico Sperimentale Foggia
Ministero della Salute
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PUNTI CHIAVE RELATIVI A VARIOLA MAJOR COME ARMA
BIOLOGICA (1)

• Agente virus a DNA, genere Orthopoxvirus,
  famiglia Poxviridae
• Dose infettante 10-100 virioni
• Probabili mezzi di dispersione aerosolizzazione
• Periodo di incubazione usualmente 12-14 giorni
  (range 7-17 giorni)
• Contagiosità dalla comparsa delle prime
  manifestazioni alla caduta di tutte le croste
  (massima contagiosità dalla comparsa del rash
  per 7-10 giorni)

CDC Variola virus
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PUNTI CHIAVE RELATIVI A VARIOLA MAJOR COME ARMA
BIOLOGICA (2)

• Presentazione clinica fase prodromica
  similinfluenzale seguita dopo 2-3 giorni dal
  tipico esantema a distribuzione centrifuga
• Letalità 30 nelle popolazioni non vaccinate
• Isolamento in strutture dotate di pressione
  negativa

CDC Variola major
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VACCINAZIONE ANTIVAIOLOSA

• Dopo l'11 settembre 2001 il governo statunitense
  si è allertato contro il rischio di un
  attacco bioterroristico e ha quindi cominciato a
  produrre nuove dosi di vaccino per essere in
  grado di immunizzare la popolazione americana nel
  caso di una nuova epidemia di vaiolo
• Nel settembre 2000 i CDC di Atlanta hanno
  siglato un accordo con la Oravax (Cambridge, USA)
  per la produzione di un nuovo vaccino
  antivaioloso, sempre costituito da virus vaccino
  vivo, ma prodotto su colture cellulari con le più
  moderne tecniche

WHO smallpox vaccine vials
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COMPLICANZE DELLA VACCINAZIONE ANTIVAIOLOSA

• Eczema vaccinatum (5,2 /milione)
• Vaccinosi generalizzata (10,2/milione)
• Vaccinosi progressiva o gangrenosa (0,8/milione)
  letalità 36,3
• Encefalite post-vaccinale (1,1/milione) letalità
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WHO Eczema vaccinatum
WHO Vaccinia necrosum
Vaccinazione primaria 1 decesso/milione Rivaccina
zione 1 decesso/4 milioni
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VARIOLA MAJOR COME ARMA BIOLOGICAMODELLI
MATEMATICI PER UN POLITICA VACCINALEBozzette
S.A. NEJM, 2002
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VARIOLA MAJOR COME ARMA BIOLOGICA POLITICHE
VACCINALI (1)

• Bozzette S.A. NEJM, 2002. Se i servizi di
  Intelligence valutano molto probabile un attacco
  occorrerebbe vaccinare gli operatori di sanità
  pubblica, i più esposti al contagio nella
  situazione di emergenza, la maggiore fonte di
  rischio dopo lemergenza
• Amministrazione Bush. Nel dicembre 2002 dava
  inizio ad un piano di vaccinazione della
  popolazione che prevedeva limmunizzazione di
  500.000 militari e di 450.000 lavoratori nel
  settore sanitario
• Taskforce della Commissione Europea sul
  Bioterrorismo nulla giustifica ladesione alla
  decisione USA

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VARIOLA MAJOR COME ARMA BIOLOGICA POLITICHE
VACCINALI (2)

• Sepkowitz K. NEJM, 2003.
• Descritti 112 casi di complicazioni derivanti
  dalla trasmissione del virus vaccinico durante il
  Ventesimo secolo (12 decessi)
• La maggior parte di questi casi di trasmissione
  si è verificata in ambiente ospedaliero
• Se gli operatori sanitari devono essere
  vaccinati, appare essenziale, predisporre le
  adeguate precauzioni per prevenire la
  trasmissione del virus vaccinico ai pazienti
• Posizione dellItalia. In occasione del I
  Simposio Italia-USA sul bioterrorismo il
  Ministro Sirchia ha annunciato l'acquisto da
  parte dell'Italia di 5 milioni di dosi del nuovo
  tipo di vaccino contro il vaiolo, che vanno ad
  aggiungersi alle 5 milioni di dosi già stoccate

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IMPLICAZIONI PER L'EUROPA

• Ruolo del sistema sanitario nella
  sorveglianza e risposta a disseminazioni
  deliberate non rivendicate
• Sorveglianza delle sindromi cliniche
• Alta qualità dei test di laboratorio
• Sistema epidemiologico
• Supporto epidemiologico
• Risposta di sanità pubblica pianificata e
  multisettoriale
• Risposta pluridisciplinare alle minacce
  sotto la responsabilità dei servizi di polizia e
  di sicurezza

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CONCLUSIONI

• Luso di agenti biologici per fini terroristici è
  un evento poco probabile ma con conseguenze
  potenzialmente devastanti
• Dallautunno 2001 la disseminazione deliberata di
  agenti biologici è diventata una realtà
• Lesperienza degli Stati Uniti offre
  unopportunità ai paesi europei, in
  collaborazione con la Commissione Europea, di
  lavorare attivamente al miglioramento dei piani
  di lotta contro il bioterrorismo e, in
  particolare contro le disseminazioni non
  rivendicate nei confronti delle quali i servizi
  sanitari hanno un ruolo cruciale
• Le autorità sanitarie nazionali e locali devono
  essere preparate a gestire innanzitutto
  uninformazione corretta e rassicurante ai
  cittadini e certamente anche uneventuale
  emergenza che, nel nostro Paese, tutti ci
  auguriamo resti soltanto teorica