Vitaal wapentuig

Een voorgenomen biologische oorlog tegen een muizenplaag in Australië maakt duidelijk dat biologische wapens onverwachts bijzonder vernietigend kunnen uitpakken. De Amerikaanse regering weigert intussen internationale controle op het verdrag tegen biologische wapens.

Deze week is duidelijk geworden dat de regering-Bush waarschijnlijk niet zal instemmen met het protocol voor versterking van de conventie tegen biologische wapens. De regering-Clinton had de laatste maanden van 2000 ook al weinig enthousiasme getoond. Aan het protocol is tien jaar gewerkt en het had het verdrag eindelijk, na bijna dertig jaar, enige macht moeten geven. In essentie had het de weg moeten openen naar inspectie en verificatie, naar verplichte en volledige rapportage en soortgelijke regelingen waarover wel overeenstemming werd bereikt in het verdrag tegen chemische wapens dat in 1997 van kracht werd.

Het voorlaatste nummer van Nature (17 mei) vat in een redactioneel artikel samen dat er grote behoefte is aan het protocol. De indruk bestaat dat, dankzij het tandeloze karakter van het huidige verdrag, in veel landen, ook ondertekenaars van het verdrag, het onderzoek naar en de ontwikkeling van biowapens gewoon doorgaat. En ook bestaat er een toenemende vrees dat moderne DNA-technieken productie van wapens mogelijk maken waartegen men zich praktisch niet meer verdedigen kan.

De aanleiding voor het Nature-artikel was een publicatie van een Australische onderzoeksgroep onder leiding van Ronald Jackson in de Journal of Virology (februari 2001). Die publicatie trekt al sinds 13 januari, toen New Scientist hem aankondigde, veel aandacht. Science besprak het werk op 26 januari. Het artikel beschrijft een toevallige maar schokkende ontdekking bij een langlopend onderzoek van de Australiërs naar mogelijkheden om onder wilde muizen onvruchtbaarheid te verspreiden. (Australië lijdt onder een muizenplaag.) In het kort is het streven om bij vrouwtjesmuizen een afweerreactie tegen de eigen eicellen op te wekken, dus ze `allergisch' te maken voor de eigen voortplantingscellen zodat die worden afgestoten. Als antigen, de vreemde stof die de allergische reactie opwekt, moest een eiwit (het ZP3-eiwit) dienen dat zich bevindt op het oppervlak van de muizeneitjes. Het gen dat voor dit eiwit codeert is bekend en kan worden ingebouwd in een virus. Als dat wordt ingespoten bij een muis komt het toegevoegde gen tot expressie, waardoor het eiwit in het lichaam wordt geproduceerd. Het gebruik van min of meer ongevaarlijke virussen als drager (`vector') van genen is gangbaar in recombinant-DNA-techniek en bij dit soort gentherapie.

In de immunologische reactie die te verwachten was zouden de muizen antilichamen tegen het ZP3-eiwit gaan vormen en zouden ook afweercellen worden geactiveerd die het vreemde eiwit zouden uitschakelen. Op deze complexe reacties hebben tal van intermediërende stoffen een invloed, waaronder de interleukinen. Interleukinen zijn boodschappermoleculen van het afweersysteem, ofwel immuniteitshormonen. Op grond van wat over interleukine-4 bekend was mocht worden aangenomen dat deze de vorming van antilichamen zou versterken. Dus werd aan het vector-virus behalve het gen voor het eiwit ZP3 óók nog een gen voor productie van interleukine-4 meegegeven: het IL-4 gen.

MUIZENPOKKEN

In de proefopzet die zij uiteindelijk kozen namen de Australiërs een stam van het virus Ectromelia als vector. Dat virus wekt bij muizen milde ziekteverschijnselen op die met muizenpokken worden aangeduid. Het virus met de nieuwe genen werd ingebracht bij muizen die nog gevoelig waren voor de ziekte en, later, ook bij muizen die dankzij een eerdere besmetting resistent waren geworden. Kort na de injecties stierven de meeste muizen, uit beide groepen.

Achteraf is komen vast te staan dat het tot expressie komen van het IL-4 gen en de daarop volgende ongecontroleerde productie van interleukine-4, het immuniteitssysteem zódanig ontregelt dat zowel de aangeboren als de verworven afweer tegen het virus wegviel. Of met andere woorden: men kan aan een tamelijk onschuldig ziekteverwekkend virus, waartegen een zoogdier zich gewoonlijk makkelijk met succes verdedigt, een gen meegeven dat het immuniteitsstelsel ontregelt waardoor het virus opeens dodelijk wordt.

Jackson et al. realiseerden zich het grote belang van hun ontdekking voor de productie van biologische wapens, per slot is het Ectromelia-viris verwant aan de virussen van koepokken (Vaccinia) en echte pokken (Variola). Zij namen contact op met de Australische regering en vertegenwoordigers van het ministerie van defensie.

Na lang aarzelen is geconcludeerd dat geheimhouding waarschijnlijk gevaarlijker was dan publicatie. Eind juli 2000 leverden zij hun artikel in bij het Amerikaanse vakblad Journal of Virology. De uiteindelijke publicatie lieten zij vergezeld gaan van een persbericht met een dringende waarschuwing en de oproep nu haast te maken met een verificatie-protocol bij het verdrag tegen biologische wapens.

Dat de recombinant-DNA-techniek gevaarlijke nieuwe kansen zou scheppen voor bioweaponeers staat al vast sinds de techniek in 1973 werd geïntroduceerd. Eén van de eerste recombinant-proeven bestond uit de overdracht van een gen uit een Staphylococcus-bacterie dat resistentie tegen penicilline opleverde naar een nog penicilline-gevoelige E. coli-bacterie die prompt ook resistent werd. In 1986 heeft de Oost-Duitse viroloog dr. Erhrad Geissler in zijn studie Biological en toxin weapons today voor het internationale vredesinstituut SIPRI een opsomming gegeven van de extra risico's die hij van nieuwe DNA-technieken verwachtte. Behalve de zojuist beschreven resistentie tegen antibiotica, zou je gevaarlijke virussen of bacteriën zó kunnen veranderen dat ze niet meer door het immuniteitssysteem worden herkend. Of je zou onschuldige bacteriën een gen kunnen meegeven dat codeert voor een dodelijk gif van een andere bacterie. Enzovoort. In zijn hypothetische opsomming noemde Geissler min of meer en passant de mogelijkheid van een directe aanval op het immuniteitssysteem zelf, bijvoorbeeld door essentiële eigenschappen van het hiv-virus (verwekker van aids) in een ander virus onder te brengen. In vakkringen vond men dat waarschijnlijk wat al te ver gezocht. In een recente bundel artikelen over biologische oorlogsvoering (Biological warfare - modern offense and defense, Rienner Publishers, 2000) geredigeerd door Raymond Zilinskas wordt deze laatste mogelijkheid niet meer genoemd. Ten onrechte, naar nu is gebleken.

Omdat onderzoek aan biologische wapens (gesteld tegenover ontwikkeling) sowieso door geen verdrag wordt verboden, mag worden aangenomen dat diverse militaire laboratoria al volop onderzoek doen naar de mogelijkheid bestaande virussen en bacteriën virulenter of resistenter te maken, al was het maar uit defensieve overwegingen. Ruim drie jaar geleden onstond grote opschudding door een artikel van Russische onderzoekers onder leiding van Andrey Pomerantsev in het vakblad Vaccine (december 1997) waarin werd beschreven hoe anthrax-bacillen (verwekkers van miltvuur en veel gebruikt voor biologische wapens) makkelijk zó veranderd konden worden dat ze de door gangbare vaccins opgewekte resistenties doorbraken. Waarna de gebruikte proefdieren, goudhamsters, prompt stierven.

Pomerantsev, die zijn onthutsende studie al in 1995 op een symposium in Engeland beschreef, had weinig meer gedaan dan een essentieel gen van de verwante bacteriesoort Bacillus cereus naar zijn anthrax-stammen overbrengen. Dat hij in het bewuste artikel aangaf dat van de gevaarlijke recombinant anthrax-bacillen opnieuw een bruikbaar, beschermend vaccin te bereiden viel, heeft in de media vrijwel geen aandacht meer gekregen. Doorslaggevend werd gevonden dat Pomerantsev werkte in het Staatsonderzoekscentrum voor Toegepaste Microbiologie van Obolensk. Dat was, tot aan de formele koerswijziging in 1992, één van de voornaamste centra van Ruslands geheime biowapen-programma Biopreparat.

ONGEKENDE GEVAREN

Uit tal van ander voorbeelden valt af te leiden dat Geissler destijds een adequaat overzicht gaf en dat het moderne DNA-onderzoek ongekende gevaren met zich meebrengt. Daar valt tegenover te stellen dat ook zonder recombinant-DNA-technieken al nauwelijks een adequate verdediging tegen biologische wapens mogelijk was. En dat ook zònder speciale DNA-technieken anthrax-bacillen zijn te verkrijgen die tegen de meeste antibiotica resistent zijn. Microbioloog Mike Odendaal, die destijds voor het beruchte Zuid-Afrikaanse biowapenprogramma Project Coast werkte in het al even beruchte Roodeplaat Research Laboratories, vond ze met weinig inspanning in grondmonsters en karkassen in het Kruger Nationaal Park. Zonder gêne beschreef hij zijn mooie oogst in het maartnummer (1991) van het Onderstepoort Journal of Veterninary Research. Zolang Zuid-Afrika de betreffende stammen niet grootschalig in productie nam was dit onderzoek onder het biowapen-verdrag ook toegestaan. Pijnlijker is dat zonder aanvullend protocol, waarin onder andere inspecties worden geregeld, een eventuele geheime productie nooit ontdekt zou zijn.