..:: H O M E ::..
Search :  
ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับสิ่งเป็นพิษความรู้ทั่วไปที่นักวิชาการควรทราบพิษวิทยาคลีนิคก้าวทันโลกข้อมูลบริการแหล่งข้อมูลที่เกี่ยวข้อง
 
   
อาวุธชีวสาร

พักตร์พริ้ง แสงดี
สำนักวิชาการ กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์

ที่มา : หนังสือความรู้เกี่ยวกับสิ่งเป็นพิษ เล่มที่ 17
กลุ่มพิษวิทยาและชีวเคมี สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์สาธารณสุข
กรมวิทยาศาสตร์การแพทย์

      อาวุธชีวสาร หรือ อาวุธชีวภาพ (Biological warfare,B.W.) หมายถึงการใช้ชีววัตถุเพื่อทำให้เกิดการบาดเจ็บล้มตายแก่ คน สัตว์หรือพืช อาวุธชีวสารพบนำมาใช้ครั้งแรกในปี ค.ศ. 1349 บริเวณ the Black Sea Port of Kaffa (ปัจจุบันคือ Feodossia, ยูเครน) โดยใช้หนูและหมัดหนูที่เป็นกาฬโรคเป็นตัวแพร่กระจายเชื้อโรค เป็นต้น

      โรคติดเชื้อที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ ได้รับความสนใจจากทางการทหารมาตั้งแต่โบราณ มีการนำเชื้อโรคและสารพิษมาเป็นอาวุธแพร่กระจาย เพื่อทำลายล้างฝ่ายตรงข้าม เช่น ในสงครามโลกครั้งที่สอง มีการใช้เชื้อกาฬโรค (plague bacilli) และในสงครามแถบเอเซียตะวันออกเฉียงใต้ มีการนำ trichothecene mycotoxins หรือที่เรียกว่า "ฝนเหลือง" (yellow rain) มาใช้

      ในระยะหลัง การใช้อาวุธชีวสารเปลี่ยนไปทั้งเชิงปริมาณและคุณภาพ มีการพัฒนาเทคนิคการผลิตให้ได้สายพันธุ์ (strain) ที่มีความร้ายแรงเพิ่มขึ้น หรือมีการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของจุลชีพที่ไม่ทำให้เกิดโรคเป็นจุลชีพที่ก่อให้เกิดโรคได้อย่างรุนแรง หรือใช้เทคนิคทางพันธุวิศวกรรมทำให้จุลชีพแต่ละเซลล์ผลิตชีวพิษ (toxin) ได้มากขึ้นกว่าเดิม ซึ่งอาจมากขึ้นได้ถึง 100 เท่า หรือปรับปรุงทำให้สายพันธุ์ที่ไม่เคยผลิตชีวพิษเปลี่ยนเป็นสายพันธุ์ที่ผลิตชีวพิษได้ เป็นต้น ตรงกันข้ามจุลชีพก่อโรค (pathogen) หรือชีวพิษอาจนำมาทำให้หมดฤทธิ์เพื่อผลิตวัคซีน เซลล์บางชนิดอาจนำมาปรับปรุงเพื่อให้ผลิตสารภูมิต้านทาน เพื่อการก่อภูมิคุ้มกันรับมา (passive immunization) ต่อเชื้อโรคชนิดใดชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ

      ชีวสารที่นำมาใช้เป็นอาวุธสงครามแบ่งได้เป็นหลายชนิดได้แก่
      แบคทีเรีย (Bacteria) เป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่เจริญเติบโตได้โดยตัวเอง ส่วนมากนำมาเพาะเลี้ยงบนอาหารเลี้ยงเชื้อทั้งที่เป็นของแข็งและของเหลวได้ โครงสร้างของจุลชีพเหล่านี้ประกอบด้วย นิวเคลียส ไซโทพลาซึม และเยื่อหุ้มเซลล์ แบคทีเรียเหล่านี้เพิ่มจำนวนโดยการแบ่งตัว โรคที่เกิดจากจุลชีพเหล่านี้มักรักษาได้ผลดีด้วยยาปฏิชีวนะที่เหมาะสม

      ไวรัส (Viruses) เป็นสิ่งมีชีวิตที่จะต้องอยู่ในเซลล์ที่มีชีวิต เพื่อเจริญเพิ่มจำนวน ทำให้เกิดโรคใช้ยาปฏิชีวนะรักษาไม่ได้ผล ต้องใช้ยาต้านไวรัสโดยเฉพาะ

      ริกเกตเซีย (Rickettsiae) เป็นจุลชีพที่มีลักษณะสมบัติร่วมระหว่างแบคทีเรียและไวรัส สิ่งที่เหมือนแบคทีเรียคือ มีเอนไซน์ที่ทำหน้าที่สร้างและสลาย มีเยื่อหุ้มเซลล์ ใช้ออกซิเจน และไวต่อยาปฏิชีวนะที่มีฤทธิ์ครอบคลุมกว้าง ที่เหมือนไวรัสคือ ต้องเจริญในเซลล์ที่มีชีวิตเท่านั้น

       คลามีเดีย (Chlamydia) ป็นปรสิตในเซลล์ที่สามารถสร้างพลังงานให้ตัวเองได้ สิ่งที่เหมือนแบคทีเรียคือ ไวต่อยาปฏิชีวนะที่มีฤทธิ์ครอบคลุมกว้าง สิ่งที่เหมือนไวรัสคือ ต้องเจริญเพิ่มจำนวนในเซลล์ที่มีชีวิตเท่านั้น

      เชื้อรา (Fungi) เป็นพืชแบบดั้งเดิมที่ไม่สังเคราะห์อาหารด้วยแสง สามารถเจริญได้ในสภาพที่ปราศจากออกซิเจน และหาสารอาหารได้จากซากพืชต่าง ๆ เชื้อราส่วนมากสร้างสปอร์ และมีชิวิตอย่างอิสระได้ในดิน โรคที่เกิดจากเชื้อราสามารถรักษาได้ด้วยยาต้านจุลชีพหลายชนิด

      ชีวพิษ (Toxins) เป็นสารพิษที่ได้มาจากพืช สัตว์ หรือจุลชีพ ชีวพิษบางชนิดได้มาโดยอาศัยวิธีการทางเคมี ชีวพิษบางชนิดทำให้หมดฤทธิ์ได้ด้วยแอนติซีรัมที่เฉพาะและยาบางชนิด

      ลักษณะประจำตัวของชีวสารที่จะนำมาใช้เป็นอาวุธได้คือ ทำให้เกิดการติดเชื้อได้ มีความร้ายแรง เป็นพิษ สามารถก่อโรคได้ มีระยะฟักตัว แพร่เชื้อได้ ทำให้ตายได้ และมีความเสถียร ความพิเศษและที่แตกต่างไปจากสารเคมี คือ สามารถเพิ่มจำนวนได้ในร่างกาย และเพิ่มผลที่เกิดขึ้นได้ ตัวอย่างเช่น แอนแทรกซ์ การผลิตแอนแทรกซ์เสียค่าใช้จ่ายน้อย ไม่ต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูง ซึ่งความรู้ที่เกี่ยวข้องมีอยู่ทั่วไป ผลิตในปริมาณมากได้ง่าย มีความเสถียรมาก โดยเฉพาะเมื่อทำให้อยู่ในรูปผงแห้ง แพร่กระจายได้โดยฉีดพ่นเป็นละอองลอย หรือใช้เครื่องพ่น และทำให้ตายได้

      อาวุธชีวสารมี 2 องค์ประกอบคือ จุลชีพก่อโรคและระบบนำส่ง ทำให้แบ่งเป็นระบบโดยรวมดังนี้

  1. ระบบที่ใช้เทคโนโลยีขั้นต่ำ ใช้จุลชีพหรือชีวพิษของจุลชีพที่หาได้ง่าย และระบบนำส่งง่ายๆ (เช่น ภาชนะปิดสนิทที่ทำด้วยแก้ว เป็นต้น)
  2. ระบบที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูง ใช้จุลชีพที่มีในธรรมชาติ หรือจุลชีพที่คนพัฒนาขึ้นมา (เช่น เพิ่มความร้ายแรง และสามารถอยู่รอดได้ในสภาพการณ์ที่ยากลำบากได้) และระบบนำส่งที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูง (เช่น จรวด เป็นต้น)
  3. นำส่งผ่านสิ่งมีชีวิต เช่น คน สัตว์ หรือพืช ที่ทำให้ติดเชื้อโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อแพร่กระจายโรค เช่น กาฬโรค ฝีดาษหรือไข้ทรพิษ เป็นต้น)

      เครื่องทำละอองลอยแบบง่ายๆที่นำไปติดกับเครื่องบินหรือรถบรรทุกที่ใช้ทางการเกษตรให้ละอองลอยเส้นผ่าศูนย์กลางขนาด 1 - 5 ไมครอน เหมาะสำหรับทำละอองลอยเชื้อโรค เมื่อสูดดมละอองลอยขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.5 - 5 ไมครอนไปได้ถึงถุงลมปอด (alveoli) ละอองลอยขนาดใหญ่กว่านี้จะถูกกำจัดออกโดยเยื่อเมือกทางเดินลมหายใจ

ข้อเสียของการใช้อาวุธชีวสาร

  1. เป็นอันตรายต่อผู้ใช้เอง
  2. ขึ้นกับสภาพภูมิอากาศที่เหมาะสมในการแพร่หรือกระจายออกไป
  3. เมื่อถูกแสงอาทิตย์ อาจหมดฤทธิ์ได้

      ดังนั้นการโจมตีด้วยอาวุธชีวสารมักจะทำในตอนกลางคืนช่วงดึก หรือแต่เช้าตรู่ ในช่วงนี้อาวุธชีวสารหล่นปกคลุมเป้าหมายที่อยู่เบื้องล่างได้ง่าย

      ตัวอย่างของบรรดาอาวุธชีวสารที่นำมาใช้กันและอยู่ในความสนใจกันมากในขณะนี้คือแอนแทรกซ์ เพราะหลังจากเหตุการณ์ก่อการร้ายที่ตึก World Trade นครนิวยอร์ก ประเทศสหรัฐอเมริกา วันที่ 13 กันยายน 2544 แล้วพบว่ามีผู้ติดเชื้อแอนแทรกซ์หลายราย รายงานตัวเลขผู้เสียชีวิตถึงวันที่ 6 พฤศจิกายน 2544 คือ 4 ราย


แอนแทรกซ์ (Anthrax)


      แอนแทรกซ์เป็นโรคติดต่อรับมาจากสัตว์ (Zoonosis) โดยเชื้อที่เป็นสาเหตุคือบาซิลลัส แอนทราซิส (Bacillus anthracis) เชื้อนี้เป็นแบคที่เรียชนิดแท่งที่สร้างสปอร์ ย้อมติดสีกรัมบวก สปอร์มีลักษณะสมบัติที่ทนความร้อน ความเย็นและสารเคมีฆ่าเชื้อ (disinfection) ทั้งยังมีชีวิตยืนยาวหลายปีมาก มีผู้เรียกแอนแทรกซ์ว่าฆาตกรเงียบที่มองไม่เห็น

      เชื้อนี้ทำให้เกิดโรคได้ 3 ชนิด คือ แอนแทรกซ์ผิวหนัง (cutaneous anthrax) แอนแทรกซ์ทางเดินอาหาร (gastrointestinal anthrax) และ แอนแทรกซ์ชนิดสูด (inhalation anthrax หรือ Woolsorter's disease)

      สัตว์กินพืช เช่น แพะ แกะ วัว ควาย ที่ตายด้วยโรคแอนแทรกซ์จะกระจายสปอร์สู่ดินและมีชีวิตอยู่ได้ยาวนาน การฝังสัตว์ที่ตายมีประโยชน์น้อยมาก ยิ่งกว่านั้น ไส้เดือนยังเป็นตัวนำเชื้อโรคขึ้นมาสู่ผิวดินได้ดีอีกด้วย การเผาทำลายซากสัตว์ป้องกันการปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมได้ดี

แอนแทรกซ์ผิวหนัง
      90% ของโรคแอนแทรกซ์ชนิดนี้ เกิดจากการได้รับเชื้อนี้ทางผิวหนังที่มีบาดแผลแล้วเชื้อนี้ไปพอกพูนสะสมใต้ผิวหนัง และเป็นโรคที่มักพบในคน เชื้อโรคชนิดนี้มีระยะฟักตัว 1-7 วัน ถ้าไม่ได้รับการรักษาด้วยยาปฏิชีวนะหรือใช้ยาปฏิชีวนะที่มีประสิทธิภาพไม่ดีพอ อาจทำให้ตายได้ มีอัตราตาย 10 -20 % แต่ถ้าได้รับยาปฏิชีวนะที่ดี มีอัตราตายน้อยกว่า 1%

แอนแทรกซ์ทางเดินอาหาร
      เกิดจากการบริโภคเนื้อสัตว์ที่เป็นโรคจากเชื้อบาซิลลัส แอนทราซิส พบน้อยมากโดยเฉพาะในประเทศสหรัฐอเมริกา โรคชนิดนี้ทำให้เยื่อเมือกในทางเดินอาหารหลุดล่อน เป็นแผลเปื่อย จนอาจทำให้อวัยวะภายในเป็นแผลทะลุได้ ผู้ป่วยมีอาการปวดท้อง ท้องเดิน ติดเชื้อเฉียบพลัน อาการและโรคที่ตามมาคือ เยื่อหุ้มสมอง (และไขสันหลัง) อักเสบ

แอนแทรกซ์ชนิดสูด
      โรคชนิดนี้เกิดจากการสูดสปอร์ของบาซิลลัส แอนทราซิส เข้าไปตามทางเดินหายใจ ที่ปอด เซลล์แมโครเฟจถุงลม (alveolar macrophages) กลืนกินสปอร์เข้าไปและขนถ่ายไปทางท่อน้ำเหลืองไปถึงปุ่มน้ำเหลืองท่อลมและหลอดลม (tracheobronchial lymph nodes) ได้ภายใน 4 ชม. การวินิจฉัยมักช้า ทำให้มีอัตราตายในประเทศสหรัฐอเมริกาสูงถึง 90-100%

      เมื่อใช้แอนแทรกซ์เป็นอาวุธชีวสาร ใช้สปอร์ในรูปละอองลอย (aerosol) ทำให้เกิดแอนแทรกซ์ชนิดสูด

      เมื่อสูด ขนาดที่ทำให้ตายครึ่งหนึ่ง (median lethal inhaled dose) ประมาณ 10,000 สปอร์ (ช่วง 8000-50,000 สปอร์) สปอร์มีชีวิตในปอดได้ถึง 100 วัน เจริญเป็นตัวได้ที่ปุ่มไฮลาร์ (hilar nodes) ทำให้อวัยวะที่คั่นระหว่างปอดอักเสบมีเลือดออก (hemorrhagic mediastinitis) เมื่อควบคุมไม่ได้ เชื้อจะเจริญเพิ่มจำนวนขึ้นมากในหลอดเลือด ผู้ป่วยตายเพราะเลือดเป็นพิษที่มีลักษณะเฉพาะ คือ ความดันเลือดต่ำ เลือดออก ถ้าได้รับเข้าไปเศษหนึ่งส่วนล้านกรัม จะทำให้ตายได้ภายใน 5วัน - 1 สัปดาห์ ถ้าใช้เชื้อแอนแทรกซ์ 100 กก. โปรยจากเครื่องบินที่บินระยะต่ำ เหนือเมืองใหญ่ในคืนสงบ อากาศแจ่มใส จะฆ่าคนได้ถึง 1-3 ล้านคน มีระยะฟักตัว 1-6 วัน ขึ้นกับปริมาณจุลชีพที่สูดดมเข้าไป อาการที่ปรากฏในระยะแรกไม่เด่นชัดหรือเฉพาะเจาะจง คือ มีไข้ รู้สึกไม่สบาย เพลีย ไอ ไม่สบายในหน้าอกหลังจากนั้น 2-3 วัน มีอาการทางเดินลมหายใจรุนแรง อาการหายใจลำบาก เหงื่อออกมาก หายใจเข้ามีเสียงฮื้ด มีอาการเขียวคล้ำ

การป้องกัน :-
การป้องกันที่ดีที่สุดคือการให้วัคซีน โดยใช้วัคซีนที่ได้รับอนุญาตจากองค์การอาหารและยาแล้ว หรือรับประทานยาปฏิชีวนะไซโพรฟลอกซาซิน (ciprofloxacin) 500 มก. วันละ 2 ครั้ง หรือ ด๊อกซีไซคลิน (doxycycline) 100 มก. วันละ 2 ครั้ง
      ผู้ที่ไม่เคยได้รับวัคซีนมาก่อน ให้ให้วัคซีนเพียงครั้งเดียวขนาด 0.5 มล. ฉีดเข้าใต้ผิวหนัง

การรักษา :-
      การรักษาด้วยยาปฏิชีวนะจะต้องเริ่มต้นก่อนที่อาการจะปรากฏและต้องให้วัคซีนก่อนเลิกใช้ยาปฏิชีวนะด้วย การใช้ยาปฏิชีวนะช่วยรักษาชีวิตผู้ป่วยไว้ในขณะที่ร่างกายหลังจากได้รับวัคซีนแล้ว เร่งสร้างภูมิต้านทานต่อเชื้อแอนแทรกซ์ ผู้ที่ได้รับแอนแทรกซ์โดยการสูด หากอาการปรากฏแล้ว ไม่ว่าจะรักษาด้วยวิธีใดก็ตาม ผู้ป่วยมักเสียชีวิต

ยาที่เหมาะสมที่สุด (the drug of choice) สำหรับรักษาแอนแทรกซ์คือ ยาปฏิชีวนะ เพนนิซิลิน (penicillin), ไซโพรฟลอกซาซิน, ด๊อกซีไซคลิน

ขนาดของยาที่ใช้
      เพนนิซิลิน 2 ล้านยูนิต ฉีดเข้าหลอดเลือดดำทุก 2 ชม. กรณีที่ยืนยันได้ว่าถูกโจมตีด้วยแอนแทรกซ์ ให้ใช้ยาปฏิชีวนะที่ใช้ป้องกันนั้นติดต่อกันไปอย่างน้อย 4 สัปดาห์ (หลังเหตุการณ์ ตึก World Trade ถูกถล่มระยะหนึ่ง รัฐบาลสหรัฐอเมริกาประกาศว่า ด๊อกซีไซคลินซึ่งมีราคาถูกกว่าไซโพรฟลอกซาซินมากนั้นให้ผลการรักษาดีเช่นกัน)

ยาอื่น ๆ ที่ใช้แทน
      ถ้าผู้ป่วยแพ้เพนนิซิลิน อาจใช้เตตร้าไซคลิน (tetracycline) หรือ อีริโทรไมซิน (erythromycin)
      ถ้าเป็นสายพันธ์ที่ดื้อต่อเพนนิซิลิน ให้ใช้อีริโทรไมซิน, คลอแรมเฟนิคอล (chloramphenicol) เจนตาไมซิน (gentamicin), ไซโพรฟลอกซาซิน และด๊อกซีไซคลิน
      ยาปฏิชีวนะที่ใช้ไม่มีผลต่อรอยโรค (lesion) ที่ผิวหนัง ยาที่ใช้ทำให้ปราศจากเชื้อเท่านั้น ห้ามตัดแต่งแผลที่ผิวหนัง เพราะเสี่ยงต่อการทำให้เชื้อแพร่กระจาย โดยทั่วไป ประมาณ 80-90% แผลจะหายเอง รายที่ไม่ได้รับการรักษา แผลอาจกลายเป็นเนื้อร้าย (malignant edema) เลือดเป็นพิษเหตุติดเชื้อ ช็อก ไตวาย และตายได้ รายที่ได้รับการรักษามักจะไม่ตาย

บรรณานุกรม

  1. Anthrax as a Biological Warfare Agent. Information Paper - DefenseLINK U.S. Department of Defense Jun 10,1998. http:// telemedicine.org/Biowar/biologic.htm
  2. Chemical Warfare Agents.htm - Yahoo! News by ABCNews.com Oct 7,2001 (Last modified April 29,1997by ICA Division,OPCW) http://www.opcw.nl/chemhaz/cwagents.htm
  3. Pike J. Biological Weapons.htm - Federation of American Scientists. Adapt from 1)Biological Weapons Technology Militarily Critical Technology List (MCTL) Part II: Weapons of Mass Destruction Technologies and 2) NATO handbook on the medical aspects of NBC defensive operations part II-biological. Updated Oct 21,1998. http://www.fas.org/nuke/intro/bw/ intro.htm
  4. Thomas W. McGovern and George W. Christopher. BIOLOGICAL WARFARE AND ITS CUTANEOUS MANIFESTATIONS In " The Electronic Textbook of Dermatology. Oct 7,2001 (Updated Oct 21,1998)
  5. Types of Chemical Weapons.htm - Yahoo! News by ABCNews. com Oct 7,2001.