Bioteknologi, Forskaretik och Potentiella Biprodukter

Kathryn Nixdorff, Wolfgang Bender

I sin artikel ”Biotechnology, Ethics of Research and Potential Military Spin-off“, redogör författarna för svårigheten att avgöra var gränsen går mellan försvarbart och förkastligt forsknings- och utvecklingsarbete. Verktyget för en förebyggande vapenkontroll ser de i en övervakning av utvecklingsprocessen på ett tidigt stadium, dvs. på forskningsnivå. Två modeller för etiskt beslutsfattande beskrivs och av dessa väljer de själva modellen av ”en konstruktiv och förutseende fredsetik” som sin utgångspunkt.

Inledning

De flesta mikroorganismer är av en oskyldig natur. Många har faktiskt välgörande egenskaper. En del är till och med nödvändiga för vår hälsa och vårt välbefinnande.

Ett mindre antal kan emellertid förorsaka infektioner, de kallas patogena (= sjukdomsalstrande) De har förmågan att vålla skador eller orsaka sjukdomar.

Inom olika grupper av mikroorganismer kan det finnas potential till biologiska vapen. Giftiga produkter från mikroorganismer, växter och djur som avger höggiftiga organiska ämnen (toxiner) betraktas också som biologiska vapen. Några ämnen som ofta nämns såsom användbara för militärt bruk finns i tabellen nedan.

Viruses	Bacteria
1. Crimean-Congo hemorrhagic fever virus	1. Bacillus anthracis (anthrax)
2. Eastern equine encephalitis virus	2. Brucella melitensis (brucellosis)
3. Ebola virus	3. Brucella suis (brucellosis)
4. Sin Nombre virus (Hantavirus)	4. Francisella tularensis (tularemia)
5. Junin virus	5. Burkholderia mallei (glanders)
6. Lassa fever virus	6. Burkholderia pseudomallei (glanders)
7. Machupo virus	7. Yersinia pestis (plague)
8. Marburg virus
9. Rift Valley virus
10. Tick borne encephalitis virus (Rusian spring-summer encephalitis virus)	Toxins
11. Variola major virus (smallpox virus)	1. Abrins
12. Venezuelan equine encephalitis virus	2. Anatoxins
13. Western equine encephalitis virus	3. Botulinum toxins (Clostridium botulinum)
14. Yellow fever virus	4. Bungarotoxins
15. Monkeypox virus	5. Clostridium perfringens toxins
	6. Ciguatoxins
	7. Ricins
Rickettsiae	8. Saxitoxins
1. Coxiella burnettii (Q fever)	9. Shigatoxins
2. Rickettsia prowazekii (typhus)	10 Staphylococcal enterotoxins
3. Rickettsia rickettsii (spotted fever)	11 Tricorthecene toxins

INESAP Information Bulletin No 19, March 2002

Anm: Encephalitis = Hjärnhinneinflammation, Ebola = blödarfeber, pox = koppor, rickettsiae = parasiterande mikroorganismer, spotted fever = fläcktyfus, anthrax = mjältbrand, tularemia = harpest, glanders = rots (slemhinneinfektion oftast hos hästar) , plague = pest.

De biologiska vapnens betydelse

Biological and Toxin Weapons Convention (BWC) 1972 (på svenska Konventionen om Biologiska och Toxiska vapen) var ett internationellt fördrag som förbjöd en hel klass av vapen. Förbudet som är kärnpunkten i konventionens artikel 1 vilar på en allmänhållen prövosten, som förbjuder allt arbete med biologiska ämnen som har icke-fredliga intentioner och mål, men tillåter arbete med biologiska ämnen för fredliga ändamål, eller för att kunna försvara sig mot biologisk krigföring.

Dualiteten mellan syften som är tillåtna och förbjudna enligt BWC skapar etiska dilemman och osäkerhetskänslor hos vetenskapsmän och tekniker som arbetar med biologi och bioteknologi.

När förhandlingarna om BWC pågick, inkluderades inga bestämmelser om effektiv verifikation eller om procedurer för behandling av klagomål. Det berodde till stor del på politiska svårigheter men också på att man då betraktade biologiska vapen som opraktiska ur militär synvinkel. Idag har synen på användbarheten av biologiska vapen ändrats på ett dramatiskt sätt. UNSCOM’s vapeninspektion i Irak har avslöjat att Irak har haft omfattande program för biologiska vapen. Vidare antydde Boris Jeltsin 1992 att f.d. Sovjetunionen arbetat med ett offensivt biologiskt vapenprogram från 1946 t.o.m. mars 1992. Källor i USA misstänker att minst 10 länder håller på att skaffa sig biologisk kapacitet.

De biologiska vapnens betydelse har under de gångna tre årtiondena också förändrats till följd av en revolutionerande utveckling inom bioteknologin. Molekylärbiologins och den gentekniska ingenjörskonstens framsteg uppfattades rätt snart som ett potentiellt hot mot kontrollen över de biologiska vapnen. Man fruktade helt nya typer av mikroorganismer som var mer anpassade till slagfältets användning skulle kunna framställas. Resultatet blev ökad biologisk forskning för försvarsändamål.

Modifieringar av mikroorganismer med betydelse för biovapen

Fyra kategorier av manipulation eller modifiering har diskuterats, och samtliga är möjliga och genomförs dagligen i forskningslaboratorierna.

1. Överföring av resistens mot antibiotika till mikroorganismer.

2. Modifiering av mikroorganismernas antigena egenskaper.

3. Modifiering av mikroorganismers beständighet mot den omgivande miljön.

4. Överförande av patogena egenskaper till mikroorganismer.

Till en del går denna forskning ut på att klarlägga mekanismerna som utlöser förändringar och som sedan leder till uppkomsten av sjukdomar. Denna forskning är viktig för bekämpandet av infektionssjukdomar och för att tillverka effektivare vacciner med färre biverkningar. Även bättre diagnoser och mediciner kan bli resultatet.

Emellertid befarar man att framstegen inom bioteknologin kan missbrukas för att utveckla och framställa biologiska vapen.

Genteknikens betydelse

Analys av arvsmassan och bestämning av nukleotidernas ordningsföljd tillämpas flitigt på patogena organismer. Syftet är att finna och identifiera nya sjukdomsalstrande faktorer. Genom dessa undersökningar hoppas man finna riktlinjer för utformningen av diagnostiska och kemterapeutiska medel och vacciner.

Det så kallade ”Human Genome Project” omfattar kartläggningen av hela den mänskliga arvsmassan. Avsikten är att få insikt i hur det genetiska materialet är organiserat och hur det fungerar. På detta sätt vill man skapa en fast molekylär grund för läkarvetenskap och medicin. Det ger också ökat vetande om nedärvda genetiska störningar och utvecklingen av cancer.

Vissa sidor av projektet skapar motsättningar, bl.a. en möjlig kommersialisering av genetisk information. Ytterst kontroversiell är det s.k. ”Human Genome Diversity Project”, påbörjat 1993. Det står för ett omfattande studium av den genetiska variationen mellan olika människogrupper. Att projektet har sina förtjänster, t.ex. möjligheten till ökad insikt i mänskliga genetiken och förbättrad hälsa hos folkgrupper kan inte ifrågasättas. Ändå har det blivit en flodvåg av moraliska, kulturella och politiska motsättningar. Framför allt fruktar några kritiker att den information som vunnits genom projektet kan komma att användas för att skapa biologiska vapen riktade mot en viss ras eller etnisk grupp.

Men det finns argument som talar emot denna möjlighet; rapporter som påpekar att raser inte existerar i genetisk bemärkelse. Det är sociala kategorier som återspeglar en aning olika genetiska kroppskonstitutioner, vilket i sin tur beror på olika gruppers anpassning till lokala livsvillkor. Det rör sig endast om mycket små gradvisa förändringar i förekomsten av alternativa lätt olika former av gener (alleler) hos enskilda folkgrupper. I allmänhet är den genetiska variationen större inom en folkgrupp än mellan folkgrupper.

Ett ytterligare hinder för skapandet av ett etniskt eller genetiskt vapen ligger i överföringssystemets effektivitet att nå den exakta angreppspunkten med gener i rätt mängd. Problemet liknar det som man möter i genterapeutiska metoder. Idag fungerar dessa på ett otillfredsställande sätt, men man är i färd med forskning för att förbättra systemet för cancerterapi, och man kan förvänta sig framsteg inom detta område.

I rapporten från några forskare drar man slutsatsen att biologisk krigföring inte är praktiskt möjlig idag. Dock varnar de för att man inte kan utesluta att projekt för bestämning av ordningsföljden i det genetiska materialet kan ge information som kan användas för produktion av biologiska vapen som är riktade mot en ras eller etnisk folkgrupp.

Det behövs en noggrann vakthållning över forskningen inom detta område, och att man ägnar uppmärksamhet åt medel för att motarbeta utvecklingar som kan bli elakartade.

Något man inte får glömma är att biologisk krigföring kan riktas mot växter och djur såväl som mot människor. Så är t.ex. jordbruket mycket sårbart för genotypspecifika vapen, speciellt i högutvecklade länder som tillämpar monokulturer på stora arealer med genetiskt identiska grödor.

Vad beträffar genetiska vapen som riktar sig direkt mot människor vet man att den mest förekommande typen av variation i det genetiska materialet är s.k. single-nucletide polymorphismer (SNP’s). Om någon SNP skulle förekomma oftare hos en isolerad levande folkgrupp, skulle det kunna vara en genetisk markering av just den gruppen.

Man kan också befara att en genetisk markering skulle kunna skapas genom en riktad överföring av nya gener. En på så sätt ”märkt” folkgrupp kan vara sårbar för genetiska vapen.

Etiskt beslutsfattande

På grund av den uttalade dubbelanvändningsaspekten av bioteknologier, är det svårt att förespråka någon typ av förbud mot biologisk forskning. Därför föreslår artikelförfattarna övervakning av forskningsverksamheter och regler för etiskt beslutsfattande, både för att få ökad insyn och för att tjäna som en tidig varningssignal.

Tills nu har det varit svårt att nå enighet om etiska beslutsprocesser i frågor som rör sig kring fred. Meningsskiljaktigheten ligger i synen på hur man säkrar eller skapar fred.

Av två modeller som man kan tänka sig utgår en från ett rättfärdigt krig i försvarssyfte kompletterat med en rättvis avskräckning. Modellen har sin historiska förankring i att det alltid har funnits militär aggression. Människan anses ha en tendens till aggression, som i princip har sin rot i evolutionen.

Den andra modellen är den av en konstruktiv och framåtblickande etik för fred. En framåtblickande etik väger in framtidsutsikter i medel- och långtidsperspektiv, när momentana beslut måste fattas. En etik för fred har som mål att överlämna en värld med färre anledningar till krigiska konflikter än de vi nu har till kommande generationer. En etik för fred kallas konstruktiv därför att den möjliggör en social, politisk och internationell ram som uppmuntrar och ger stöd för en fredlig lösning av konflikter.

Den har en historisk bas i erfarenheten att: Ingen fred kan växa fram ur principen ”våld måste besvaras med våld”,något som faktiskt kan leda till nya maktkonstellationer. Detta tankesätt och reaktionsmönster måste förändras för att ett verkligt fredstillstånd skall uppnås, alltså något mer än enbart icke-krigstillstånd..

För att närmare fokusera på de etiska aspekterna på forskning i relation till dubbelanvändningskarraktären hos sådana verksamheter diskuteras två fall tagna ur senare tids litteratur. Utgångspunkten är modellen av en konstruktiv och framåtblickande etik.

Genetiska profiler som ett bidrag till epidemiologin

Behovet av effektiva metoder för att identifiera mikroorganismer med förhöjd sjukdomsalstrande förmåga eller överförbarhet, samt även motståndskraft mot antibiotika, har drivit fram en ny ansats till molekylär typbestämning. Metoden är i första hand framtagen för global epidemiologi.

Ur bakterieprover tagna på olika platser där t.ex. en viss sjukdom förekommer, erhålles med hjälp av gentekniska metoder en s.k. genetisk profil. Ett av stegen för att erhålla en sådan genetisk profil är bestämningen av nukleotidernas ordningsföljder. Dessa kan visa små variationer för olika typer av samma sjukdom när den uppträder på olika platser på jorden. På detta sätt kan sjukdomens typ och ursprungliga region identifieras.

Metoden har bl.a. med framgång tillämpats för att identifiera typ och källor vid en lunginflammationsepidemi i Taiwan. En annan framgångsrik tillämpning gäller ett fall av epidemisk hjärnhinneinflammation. Speciellt relevant vad angår att följa BWC är identifieringen av källan varifrån mjältbrandsbakterierna, som krävde ett antal dödsoffer i USA, kom. Trots att anthraxbacillen är mycket homogen kunde man fastställa tillräckligt stor variation för att lokalisera källan till ett laboratorium i själva USA.

Men ändå har arbetet en dubbelanvändningsaspekt. Framför allt med tanke på den information som bestämningen av nukleotidernas ordningsföljd kan ge när man fastställer några alternativa former av gener (s.k. alleler) När det gäller ett antal patogena mikroorganismer skulle en genetisk profil kunna innehålla information om ordningsföljden i antibiotikaresistenta eller sjukdomsalstrande gener.

Baserat på etiska överväganden bör man rekommendera fastställande av genetiska profiler av infektionsframkallande ämnen, trots dubbelanvändningsaspekten. Den medicinska betydelsen av denna verksamhet är ju att den tjänar global hälsa, ger ökad kapacitet till diagnostik och skapar möjligheter till terapeutiska ingripanden.

Med tanke på biologiska vapen har genetiska profiler en trefaldig effekt. Vid ett anfall med biologiska vapen skulle man kunna identifiera både ämnet och källan varifrån det kommer. Detsamma gäller för ofrivilliga utsläpp från förrådshållning, som är förbjuden enligt BWC. Slutligen skulle genetiska profiler öka effektiviteten vid undersökning av misstänkta produktions- eller lagringsanläggningar.

Den sammanlagda bedömningen är att dessa verksamheter kan göra mycket nytta för det globala hälsotillståndet, och kan bidra till att skapa förtroende för en kontrollregim för biologiska vapen.

Överföring av sjukdomsalstrande gener till anthraxbaciller

Ryska forskare har överfört gener från ett toxin till sjukdomsalstrande anlag i anthraxbaciller. Toxinet kallas cerolysin och har förmågan att skada cellväggar till röda och vita blodceller, och döda cellen. Ett oväntat resultat erhölls. Det normala vaccinet mot mjältbrand kunde inte skydda försöksdjur som infekterats med manipulerade anthraxbaciller. Med andra ord innebar överföringen av ytterligare sjukdomsalstrande gener till en patogen anthraxbacill att den kunde kringgå skyddet som det normala vaccinet ger. Mekanismen i kringgåendet är inte fullt klar. Forskarna hävdade att de utförde studiet för att undersöka förändringar av immuniserande egenskaper hos vaccinet i samband med hemolytiska anlag.

Det är riktigt att kunskapen som man får genom dessa experiment skulle kunna vara användbar för försvarsändamål (vilket är tillåtet enligt BWC). Ändå har detta arbete en avgjord dubbelanvändning, eftersom en så manipulerad anthraxbacill skulle kunna vara prototypen till ett biologiskt vapen mot vilket kända vacciner är verkningslösa.

Detta forskningsarbete är etiskt oacceptabelt. När många problem som rör terapeutiska metoder måste lösas med begränsade resurser kan man endast rättfärdiga forskning som man förväntar sig kommer att ge helande verkan. Dessutom är det från ekologisk horisont inte acceptabelt att belasta en miljö ytterligare med ett manipulerat infektionsämne, när den redan tyngs hårt av mänsklig verksamhet. Vetenskaplig forskning skall inte enbart ge handfast kunskap, utan också tjäna bevarandet och vidareutvecklingen av mänskligheten, och det uppfylls inte här. Man kan tillägga att detta arbete också tillhandahöll viktig försvarsinformation. Värdet därav måste då vägas mot den ökning av riskerna som det medförde.

Ur sammanfattningen

I en sammanfattning understryker författarna ännu en gång:

- Att förutsättningen för en förebyggande kontroll av biologiska vapen är övervakning av utvecklingen redan i ett tidigt skede av hela processen. Det betyder att kontrollen börjar redan i forskningsstadiet.

- Att utvecklingen av biologiska vapen riktade mot ras eller etnisk folkgrupp (etniska vapen) ännu ser ut att ligga långt inne i framtiden.

- Att växter och djur är mycket sårbara för genotypvapen.

- Att befogad oro finns angående möjligheten att genetiskt märka mänskliga populationer.

Anm. Nukleotider är kemiska föreningar som är bärare av den genetiska koden. DNA-kedjorna är sammansatta av nukleotider i stora antal.