לא שמרו על הגחלת: מחקר גנטי מתקדם שופך אור חדש על תאונת הנשק הביולוגי החמורה בהיסטוריה, ומנסה לבדוק אם ברית המועצות אכן ייצרה חיידקי אנתרקס מסוכנים במיוחד

באפריל 1979 חלו לפתע עובדים רבים של משמרת הלילה במפעל לחומרים קֶרָמיים בעיר סְבֶרְדְלוֹבְסְק שבדרום ברית המועצות (כיום היא נקראת יקטרינבורג, כפי שנקראה לפני המהפכה הסובייטית). הם סבלו מחום, קשיי נשימה, כאבי בטן ושלשולים. אצל חלקם הופיעו שלפוחיות שחורות על העור. תוך כמה ימים מתו כמעט כל עובדי המפעל. בתי החולים בעיר התעשייתית התמלאו עוד ועוד חולים במחלה המסתורית וגם בעלי חיים רבים מתו במגפה.

הרשויות בברית המועצות עשו כל מאמץ להסתיר את הסיפור. על פי הדיווחים הרשמיים 66 אנשים מתו מהרעלת מזון לאחר שאכלו בשר מקולקל, אם כי המספר האמיתי היה כנראה יותר ממאה. לאחר שהסיפור דלף למערב טענה מוסקבה שזו הייתה התפרצות טבעית של מגפת גחלת – אנתרקס – בקרב חיות משק, ושהנדבקים לא שמרו על כללי הבטיחות של העבודה הווטרינרית. אבל כפי שהתברר אחר כך, הדבר הטבעי היחיד בהתפרצות הזאת היה טבע האדם, שמפתח נשק ביולוגי אך גם מועד לטעויות אנוש.

לרוע מזלם של עובדי המפעל הקרמי, מקום עבודתם היה סמוך למפעל ביטחוני סודי ביותר בשם "מתחם 19". מעטים ידעו כי במפעל הזה ייצרה ברית המועצות נשק ביולוגי – חיידקי אנתרקס הגורמים למחלה קטלנית.

כמו כמה חיידקים אחרים, גם אנתרקס מייצר לעתים נבגים (spores) – מעין צורה משומרת ומיובשת שלו, שעמידה מאוד בתנאי סביבה קשים. אבקה של הנבגים האלה משמשת נשק ביולוגי יעיל, משום שנוח מאוד לשמר אותה לתקופה ארוכה ולפזר אותה גם באמצעים אלימים, כמו טילים בין יבשתיים. הנבגים מסוגלים לשרוד בתנאים הקשים, וכשהם מגיעים לסביבה לחה וחמימה כמו גוף האדם הם חוזרים למצב של חיידק פעיל ומייצרים רעלנים קטלניים.


עשרות הרוגים תוך כמה ימים. אלבטינה נקרסובה ליד קבר אביה, וסילי איבנוב, אחד מהרוגי האסון | מקור :UCLA

מעטה חשאיות

במתחם 19 ייצרו סביב השעון את אבקת הנבגים הזו. ביום הגורלי פירק טכנאי מסנן סתום באחד מצינורות האוורור של המפעל, אך לא סיים את החלפתו. הממונה עליו שכח לדווח על כך למשמרת הבאה, וזו הפעילה את המערכות כרגיל. במשך כמה שעות נפלט אל הלילה האביבי אוויר המכיל נבגי אנתרקס, והתוצאה זכתה לימים לכינוי "צ'רנוביל הביולוגי", כפי שסיפר לימים קן אליבק (Alibek), מראשי תוכנית הנשק הביולוגי הסובייטית בספרו האוטוביוגרפי BioHazard.

השלטונות הסובייטיים הטילו כאמור איפול כבר על הפרשה, וסוכני קג"ב אפילו השמידו תיקי מאושפזים בבית החולים. אחת הסיבות הייתה שב-1972 חתמה ברית המועצות על האמנה האוסרת פיתוח, ייצור ואגירה של נשק ביולוגי. האמנה נכנסה לתוקף ב-1975, ארבע שנים לפני התאונה שאיימה לחשוף כי הסובייטים מפירים אותה ברגל גסה.

ההסוואה הצליחה, לפחות חלקית. אף על פי ששירותי הביון המערביים חשדו שמקור "ההתפרצות הטבעית" במפעל נשק ביולוגי, הם לא מצאו ראיות חותכות לכך. רק ב-1992, אחרי התפרקות ברית המועצות, קיבל צוות פיקוח בינלאומי גישה לאזור. הצוות בראשות פרופ' מת'יו מסלסון (Meselson) מאוניברסיטת הרווארד אמנם לא קיבל גישה למפעל עצמו, אך שמע על סיפור החלפת הפילטר והצליח לקבוע שכל הנפגעים היו בכיוון הרוח מהמפעל. לו הרוח הייתה נושבת בכיוון ההפוך, הנבגים היו נישאים אל מרכז העיר, ואלפים רבים היו עלולים להידבק.


מפה של כיווני הרוחות בעת הדליפה מראה כי המפעל הקרמי (מלבן צהוב) היה במוקד הפגיעה | מקור: UCLA

חיידקים עמידים

מחלת הגחלת, שנגרמת בידי החיידק Bacillus anthracis עשתה שמות באוכלוסיית העולם במאות קודמות, ולא אחת גם גרמה לרעב כבד כשקטלה במהירות עדרים שלמים של פרות וכבשים. עם התפתחות החיסונים הראשונים במאה ה-19 והאנטיביוטיקה באמצע המאה ה-20 היא כמעט נעלמה מהעולם, אך מהר מאוד שבה כנשק ביולוגי. המפתחים נהגו לברור תחילה בשיטות מסורתיות חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה: כלומר חושפים אותם בהדרגה לתרופות, שומרים את העמידים ביותר וחוזר חלילה. עם תחילת עידן ההנדסה הגנטית למדו גם לייצר זנים שמצליחים לחמוק ממערכת החיסון ומחסלים בהצלחה גם את מי שחוסן נגד החיידק.

בחלוף השנים נחשף עוד ועוד מידע על תוכנית הנשק הביולוגי הסובייטית, ועמו התגבר החשש מפני האפשרות של התפרצות חיידקי אנתרקס עמידים במיוחד שנשמרו אי שם – בטעות או בכוונה תחילה. עם סיום המלחמה הקרה החשש העיקרי היה שהנשק הביולוגי המסוכן יגיע לידי טרוריסטים.

החשש הזה לא היה מופרך. בשבועות שאחרי פיגועי 11 בספטמבר 2001 הגיעו מעטפות ובהן נבגי אנתרקס למערכות של כמה כלי תקשורת בארה"ב ולמשרדיהם של כמה סנטורים. בסך הכל נפגעו 22 איש משאיפת החיידקים וחמישה מהם מתו מהמחלה. לאחר כמה שנים של חקירה מאומת נפל החשד על חוקר האנתרקס האמריקאי ברוס אייבינס (Ivins), שעבר שנים רבות במעבדות הצבא. הוא התאבד בטרם הועמד לדין, והרשויות בארה"ב סגרו את התיק.

אלימות טבעית

בשנות ה-90 השיגו חוקרים רוסים דגימות איברים של נפגעים שמתו באסון סְבֶרְדְלוֹבְסְק, אך אלה שומרו בפורמלין, ואחרי כ-20 שנה היה קשה מאוד להפיק מהם מידע גנטי מפורט על החיידקים המהונדסים. חוקרים מאוניברסיטת צפון אריזונה בארה"ב, בראשות הגנטיקאי פול קיים (Keim), בדקו לאחרונה את הדגימות המשומרות בטכנולוגיות גנטיות חדישות, שלא היו זמינות בעת בדיקה הקודמת. הם הצליחו לשחזר כמעט במלואו את הגנום של החיידקים מההתפרצות ברוסיה ולהשוות אותו לזנים מוכרים.

במאמר שפרסמו בכתב העת mBio, הם דיווחו על הממצאים המפתיעים: מתברר שהגנום של החיידקים האלה דומה מאוד לחיידק מהזן הטבעי שהיה נפוץ אז באזור. למעשה – החוקרים לא מצאו עדויות לשום מניפולציה גנטית המקנה לו עמידות לאנטיביוטיקה או לחיסונים.

האם פירוש הדבר שהסובייטים לא הינדסו חיידקי אנתרקס עמידים וקטלניים במיוחד? החוקרים סבורים שהמסקנה הזאת שגויה. לדבריהם, הזן הרוסי הטבעי ששוחרר בסברדלובסק הוא זן אלים במיוחד ובעל כושר הדבקה טבעי גבוה. אולם כשמגדלים אותו במעבדה הוא נהיה "מפונק" ופחות אלים אחרי כמה דורות. לכן מעריכים שהמדענים הסובייטים החזיקו מצבור של נבגי "מאסטר" מהזן האלים הטבעי, ואז גידלו אותם בתרביות לתקופה הקצרה שנדרשה כדי להקנות להם את העמידויות הקטלניות, בלי לאבד את האלימות הטבעית. קיים ועמיתיו מעריכים שהחיידקים שדלפו היו אותם נבגי מאסטר טבעיים, ולא החיידקים המהונדסים.

פרשנות אפשרית אחרת לממצאים היא שהמדענים הסובייטים אכן לא הצליחו להנדס זנים עמידים, או שהעמידות באה על חשבון האלימות, ולכן החיידקים העמידים לא התאימו לשימוש צבאי – אחרי הכול אין טעם לייצר חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה שגורמים רק מחלה קלה. המפעל עצמו עדיין שמור ומאובטח והרוסים אינם חושפים את סודותיו. אולי האבטחה הכבדה ומעטה חשאיות הם סיבה טובה לחשוש שמא נבגים של זנים מהונדסים ומסוכנים במיוחד עדיין שמורים במרתפים של מתחם 19, וממתינים בסבלנות לטעות האנוש הבאה.

 

מדוע חיידקי הגחלת קטלניים כל כך?

חיידקי אנתרקס, Bacillus anthracis, הם חיידקים שמחוללים שלוש מחלות שונות, בהתאם לדרך החדירה שלהם לגוף: גחלת עורית, גחלת נשימתית וגחלת של מערכת העיכול. החיידק עטוף במעין כמוסה משרשראות של חומצה גלוטמית, שמספקת לו הגנה מפני נויטרופילים – התאים הבולעניים השייכים למערכת החיסון המולדת, קו ההגנה הראשון של הגוף.

האלימות הרבה של החיידק נובעת מרעלן שהוא מפריש. הרעלן מורכב משלושה חלבונים, שכל אחד מהם לבדו אינו מזיק, אך שיתוף הפעולה בין שלושתם קטלני ביותר. החלבון הראשון, Protective Antigen, נצמד לצדו החיצוני של תא וקושר אליו עוד שישה חלבונים דומים. הם מסתדרים במעגל, יוצרים מעין פתח בתא, ומחדירים לתוכו את שני החלבונים האחרים. Edema Factor הוא אנזים שמפרק ATP ליצירת cAMP, מולקולה חשובה מאוד בהעברת מידע בתוך התא. עודף cAMP משבש את הבקרה על תהליכים פנימיים רבים וגורם לתא "להשתגע", ולהפסיק להגיב להוראות הגוף המגיעות אליו.

גם החלבון השלישי, Lethal Factor, הוא אנזים שקוטע שרשרת של העברת מידע בתא הקשורה לגדילה והתרבות. שילוב הפעילות של הרעלנים גורם מהר מאוד למות התאים, והתוצאה שונה בכל רקמה: בעור נוצרים כיבים שחורים שעלולים להתפתח לזיהום נרחב וקטלני. בדרכי הנשימה מתפתחת דלקת ריאות קשה המובילה לקריסת הריאות, וזיהום במערכת העיכול גורם להקאות ולשלשולים דמיים חמורים, לעתים עד מוות.

מחלת הגחלת אינה מידבקת, והחיידקים אינם עוברים בדרך כלל מאדם לאדם. הדבקה טבעית מתרחשת כמעט תמיד מעבודה עם בעלי חיים נגועים או מאכילתם. את ההדבקה הטבעית אפשר לרפא בקלות יחסית בטיפול אנטיביוטי, ואפילו למנוע מראש בעזרת חיסון. החשש הגדול הוא מחיידקים מהונדסים שיהיו עמידים בפני ההגנות האלה, ובמיוחד ממה שיקרה אם יגיעו לידיים הלא נכונות.

 

0 תגובות