بوتولیسم

         نام بوتوليسم از كلمه لاتين Botulus به معناي سوسيس در قرن نوزدهم گرفته شد. اين اصطلاح، بيماري بوتوليسم را كه از خوردن سوسيس آلوده به وجود مي‌آمد، توصيف مي‌نمود. بوتوليسم يك بیماری فلج‌کننده جدی و نادر است که به وسيله سم حاصل از باکتری کلستريديوم بوتولينوم ايجاد می‌شود. سم بوتولیسم از رها شدن استیل کولین از انتهای اعصاب حرکتی محیطی جلوگیری می‌کند، به طوری که این پدیده موجب اختلالات عصبی به صورت فلج و شل شدن عصب و در نهایت مرگ می‌گردد.سم بوتوليسم از جنگ جهاني دوم به عنوان سلاح بیولوژیکی مورد توجه ارتش ايالات‌متحده بوده و توسط CDC به عنوان يك تهديد بالقوه تروريستي براي عموم مورد توجه است. مؤثرترين ابزار دفاع عليه اين سم با ايجاد يك پاسخ ايمن حفاظتي از طريق واكسيناسيون مي‌باشد. توسعه و پيشرفت واكسن‌هايي كه در برابر بوتوليسم مقابله مي‌كنند به سال‌هاي 1940 بر‌ مي‌گردد. واكسينه كردن با يك آنتي‌ژن مناسب، آنتي‌بادي‌هاي خنثي‌كننده‌اي را توليد خواهد كرد كه به سم متصل شده و آن را قبل از اينكه بتواند وارد سلول‌هاي عصبي شود و جلوي انتقال عصبي را بگيرد، از گردش خون خارج مي‌سازد. سم بوتوليسم در درمان اختلالات متعدد عصبي- ماهيچه‌اي، از زماني كه براي اولين بار در درمان دوبيني چشم و انقباض غيرارادي پلك توسط سازمان غذا و دارو (FDA) در سال 1989 تأييد شد، به كار رفته است. اولين واكسن به كار رفته براي حفاظت در برابر سم بوتوليسم، عصاره سم‌زدايي شده حاصل از کلستريديوم بوتولينوم مي‌باشد. امروزه يك واكسن پنج ظرفيتي توكسوئيدی (PBT) تحت پژوهش‌های داوری جدید (IND) که توسط CDC وضع شده، استعمال مي‌گردد. واكسن‌هاي نوترکیب جديد در حال پيشرفت هستند و يك واكسنHC  بی‌والان (rBV A/B (Pichia pastoris)) نیز در فاز دوم ارزیابی قرار دارد.

سياه زخم

         سياه زخم يا شاربن يک بيماري زئونوز و حاد است که از زمان‌هاي قديم در بيشتر نقاط دنيا وجود داشته و توسط باکتري باسیلوس آنتراسیس ايجاد مي‌شود. اين بيماري در انسان به سه شکل پوستي، گوارشي و تنفسي ايجاد مي‌شود و انتشار جهاني دارد و تنها روش انتقال آن در کشورها متفاوت است. مثلاً در ايالات متحده بيشتر با صنعت در ارتباط بوده، درحالي که در کشورهاي درحال توسعه بيشتر از طريق کشاورزي و دامپروري انتقال می‌یابد. در ايران نيز از ساليان قديم همواره مواردي از بيماري در جمعيت‌هاي دامي و انساني گزارش شده و به علت پرورش دام به صورت سنتي، راه انتقال بيماري، بيشتر تماس با حيوانات و فرآوري آلوده آنها بوده است. بيماري شاربن از نظر نظامي نيز داراي اهميّت است. ويژگي‌هاي منحصر به فردي باعث شده است که باسيلوس آنتراسيس را مستعد تهيه سلاح بيولوژيک و يک عامل بيوتروريستي نمايند که از آن جمله مي‌توان به توليد اسپور بسيار کوچک، قدرت مقاومت بسيار زياد در محيط، قدرت بيماري‌زايي بالا، قابليت توليد انبوه و سهولت رهاسازي آن به صورت آئروسل اشاره نمود. اسپور باسيل سياه‌زخم نسبت به عوامل محيطي بسيار مقاوم بوده و در شرايط مساعد چند سال زنده مي‌ماند.در طول جنگ سرد، تهديد اصلي يك سلاح مبتني بر سياه زخم، كاربرد آن به عنوان بخشي از يك عمليات جنگي بود. در دنياي پس از جنگ سرد، اين موضوع موجب نگراني قرار گرفت كه اسپورهاي سياه زخم ممكن است در برابر جمعيت عمومي نيز به كار رود. این نگرانی ها منجر به توجه بیشتر برای استفاده از واكسن هاي سياه زخم شده است.واکسن عاري از باکتري سياه زخم تهيه شده از آنتي ژن محافظت کننده در دسترس است و بايد در افرادي که در معرض خطر ابتلا به بيماري قرار دارند، مورد مصرف قرار گيرد. اين واکسن را مي‌توان بلافاصله پس از استنشاق اسپور سياه‌زخم، همراه با کموپروفيلاکسي بعد از تماس نيز استفاده نمود. واکسن مزبور در 5/92 درصد موارد، مؤثر واقع مي‌شود و به مقدار 5/0 سی‌سی، در سه نوبت به فواصل دو هفته و سه نوبت ديگر، به فاصله ٦ ماه تزريق مي‌شود و سپس يادآورهاي آن به فواصل ۱۲ ماهه تکرار مي‌گردد.واكسـن‌هـای موجـود علیـه بیماری سـیاه زخـم نظیـر AVA(Anthrax vaccine adsorbed) و AVP (Anthrax vaccine precipitated) حـاوی مقادیـر متغیـر از PA (آنتی ژن محافظت کننده) و همچنیـن مقادیـر كمتر از EF (فاکتور تورم‌زا) و LF (فاکتور کشنده) و دیگـر پروتئیـن‌های ترشـحی مـی‌باشـند. ارزش حفاظتی این دو واكسـن و واكسـن‌های مشـابه به خاطر محتوای PA آنها می‌باشـد. تلاش‌ها براي دستيابي به واكسن سياه‌زخم مبتني بر آنتي ژن حفاظتي جديد (rPA) نسل دوم در دست اقدام است.

طاعون

       طاعون یا مرگ سیاه، بیماری عفونی بسیار بدخیم مشترک بین انسان و حیوان و بالقوه کشنده است. این بیماری علی‌رغم توسعه دانش پزشکی همچنان به صورت اندمیک در گوشه و کنار جهان دیده شده و در بیش از 20 کشور جهان هنوز رایج است. باسیل طاعون (یرسینیا پستیس) به دلیل انتشار سیستماتیک و مختل کردن پاسخ ایمنی طبیعی در بدن میزبان، در صورت عدم درمان بین 10-2 روز کشنده است. از آنجا که باسیل طاعون قابلیت تبدیل به آئروسل را دارد، لذا، ممکن است از آن به عنوان سلاح بیولوژیک استفاده گردد. طي گزارش سازمان بهداشت جهاني، در صورت رهاسازي حدود50 كيلوگرم باسيل يرسينيا پستيس به صورت افشانه بر فراز شهري با جمعيت 5 ميليون نفر، حدود 150 هزار نفر از سكنه شهر دچار پنوموني طاعوني شده و نزديك به 36 هزار نفر از آنان جان خود را از دست خواهند داد. طاعون برای اولین بار توسط الکساندر یرسین در سال 1894 در هنگ کنگ جدا شد و پس از آن در همه قاره‌ها یافت شد.. اين بيماري توسط كك و جوندگان انتقال مي‌يابد. مخزن طبيعي عفونت را جوندگان وحشي تشكيل می‌دهند ولي حيوانات ديگر، مخصوصاً خرگوش‌ها نيز مي‌توانند منشاء آلودگي انسان باشند. کانون‌های طبیعی مربوط به اين بيماري شامل چين، آفريقاي مركزي و جنوبي، نواحي گسترده‌اي از آسيا و آمريكاي جنوبي و بخش جنوب غربي ايالات متحده مي‌باشد.ژاپن در جنگ جهاني دوم و روسيه به هنگام محاصره شهر استالينگراد به‌وسيله آلمان‌ها در سطح وسيعي، از اين سلاح استفاده كردند. ژاپن در سال‌هاي 1945-1932 در شهر منچوري چين اهداف مرتبط با جنگ‌هاي بيولوژيك خود را در زندانيان اين شهر آزمود و پس از آلوده كردن زندانيان با عامل طاعون و ساير ميكروارگانيسم‌ها تعدادي از شهرهاي كشور چين را مورد حمله بيولوژيكي قرار داد. در همين جنگ، ژاپن در حملات هوايي خود هر بار حدود پانزده ميليون كك آلوده به باسيل طاعون را به سوي مردم رها كرد، به طوري كه نيروهاي خود نيز از اين حملات مصون نبودند و در يكي از اردوگاه‌ها حدود ده هزار نفر از ارتشيان ژاپني به طاعون و ساير بيماري‌ها مبتلا شدند. اولین واکسن علیه طاعون در سال 1896 تولید شد و انواع تغيير يافته اين واكسن‌ها هنوز هم به كار مي‌روند. تلاش‌هايی با فناوري جديد، واكسن‌هاي جديدي را توليد كرده كه كمتر ايجاد كننده واكنش بوده و مي‌توان آنها را در كارخانجات توليد دارويي توليد كرد. این واکسن‌ها در برابر شكل پنومونی اين بيماري كه تهديد‌كننده زندگي است، محافظت‌كننده هستند. سه نوع واكسن‌ برای طاعون تاکنون برای ما شناخته شده هستند و شامل: 1- واكسن‌هاي آئروسل 2- واكسن‌هاي غيرفعال شده فرمالين 3- میکروب كشته شده با گرما هستند.

تولارمي

       بيماري تولارمي يکي از بيماري‌هاي مشترک بين انسان و حيوان است که به نام‌هاي مختلف از قبيل تب خرگوش، تب دي‌فلاي، بيماري اوهارا ناميده مي‌شود. عامل بيماري فرانسيسلا تولارنسيس يك كوكوباسيل گرم منفي دارای پلی‌مورفیسم است. اين میکروارگانیسم اولين بار در سال 1911 از سنجاب‌هایی كه از بيماري شبیه طاعون در تولاري كانتي واقع در كاليفرنيا مرده پيدا شده بودند، جداسازي شد. به همین دلیل به عنوان بيماري شبه طاعون جوندگان توصيف و سپس به عنوان يک بيماري بالقوه شديد و کشنده در انسان مطرح شد. اين بيماري در شمال آمريكا و بخش‌هايي از اروپا و آسيا متداول است و شيوع اين بيماري در اين نواحي غالباً با سروكار داشتن با حيوانات مبتلا و انتقال با ناقل‌هاي آن مرتبط است. فرانسيسلا تولارنسيس توسط مراكز مربوط به كنترل و پيشگيري از بيماري به عنوان يك عامل تروريسم زيستي طبقه A دسته بندي شده است. زماني كه اين عامل بيماري‌زا استنشاق مي‌گردد، كمتر از 10 باکتری مي‌تواند باعث التهاب ريه حاد شود كه در نزديك به 60 درصد افراد مبتلا در صورتي كه بدون درمان رها شوند، كشنده است. در سال‌هاي 1950، ايالات متحده، فرانسيسلا تولارنسيس را به عنوان يك سلاح زيستي مورد ارزيابي قرار داد و بعدها اتحاد جماهير شوروي سابق، اين میکروب را درون سلاح‌هاي واقعي گنجاند. اولين واكسن ضعيف شده زنده براي تولارمي از نژاد ضعيف شده مسكو در اتحاد جماهير شوروي سابق توسعه يافت و در سال 1942 به انسان‌ها داده شد. هيچ واكسن مجوز گرفته‌اي تاكنون موجود نمي‌باشد، اگرچه يك نژاد واكسن زنده ضعيف شده (LVS) در ميانه قرن اخير شناسايي و به طور موفقيت‌آميزي براي حفاظت از انسان‌ها به كار گرفته شد. تلاش‌ها براي تعيين مبناي ضعيف كردن LVS و براي درك ايمني مورد نياز براي حفاظت، در دست اقدام هستند. رويكردهاي جايگزين براي توليد واکسن‌های زیرواحدی و نژادهاي ضعيف شده معين نيز در دست پيشرفت است.