senjata biologis

Anthrax sebagai Senjata Biologis

Tri Satya Putri N Hutabarat


INDONESIA memang biasa menangani anthrax yang sering kali menyerang ternak (Kompas, 27 Oktober 2001), akan tetapi, tak banyak yang tahu bahwa anthrax sebagai senjata biologis sangat jauh berbeda dengan kejadian alamiahnya. Anthrax sebagai senjata biologis adalah spora yang sudah mengalami rekayasa genetika, sehingga daya pemusnah yang dimilikinya lebih besar daripada spora anthrax yang hidup dalam lingkungan sekitar kita.Anthrax seperti halnya smallpox dan plague dikategorikan dalam sepuluh agen biologis urutan teratas dalam bioterorisme dengan tingkat keganasan yang sama dan berpotensi menimbulkan masalah global. Kategori tersebut didasarkan pada kemampuan penyebaran atau penularannya, potensinya dalam menimbulkan masalah kesehatan masyarakat (seperti angka kematian yang tinggi), potensinya dalam menimbulkan kepanikan publik dan gangguan sosial, serta seberapa besar upaya kesiagaan darurat yang harus dipersiapkan masyarakat.

Penyakit hewan

Selama berabad-abad, di seluruh dunia anthrax menyebabkan penyakit pada hewan terutama hewan berdarah panas dan pemakan rumput (herbivora) seperti sapi, kerbau, kambing, domba, kuda dan babi. Dalam tubuh hewan, kuman akan berada dalam bentuk vegetatif dan tumbuh secara cepat. Apabila kuman keluar dari tubuh hewan dan terbuka kena udara, maka anthrax akan membentuk spora. Umumnya spora anthrax tidak muncul dari tanah dalam jumlah besar.

Meskipun anthrax dapat menular dari hewan ke manusia (zoonosis), akan tetapi lebih disebut sebagai penyakit hewan daripada penyakit manusia. Bagi seorang dokter hewan seringkali tidak terlalu sulit untuk menyatakan seekor hewan mati karena anthrax, oleh karena kematian terjadi sangat mendadak dan ditandai dengan menetesnya darah dan cairan darah dari lubang-lubang kumlah.

Dalam keadaan normal anthrax tidak menyerang manusia dan biasanya manusia tertular anthrax oleh karena bersentuhan dengan hewan tertular atau mengonsumsi bagian tubuh hewan tertular atau menghirup spora anthrax. Namun demikian, anthrax tidak menular dari manusia ke manusia. Apabila yang terhirup hanya sejumlah kecil spora, maka kejadian tersebut belum mampu menimbulkan infeksi. Sejumlah studi menunjukkan bahwa paling sedikit sepuluh ribu spora anthrax harus dihirup dalam-dalam ke paru-paru untuk memulai infeksi. Bahkan satu studi menunjukkan pekerja industri pakan ternak yang secara rutin terekspos lebih dari 500 spora selama delapan jam tidak menderita anthrax.

Menurut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), definisi kasus anthrax pada manusia adalah kasus klinis dalam bentuk kulit, bentuk pencernaan, atau bentuk paru-paru yang dikonfirmasi dengan hasil laboratorium berupa isolasi B anthracis dari jaringan tubuh, atau dari lokasi tubuh yang terinfeksi. Anthrax menyerang jaringan tubuh dengan mengeluarkan toksin khusus, satu spora tidak mampu menghasilkan toksin secukupnya untuk memulai infeksi.

Dapat dikatakan bahwa anthrax pada manusia adalah penyakit yang sangat jarang terjadi. Hanya ada 18 kasus anthrax paru-paru di Amerika Serikat dari tahun 1900-1978. Terdapat 224 kasus infeksi anthrax kulit antara tahun 1944-1994. Meskipun demikian, wabah anthrax kulit paling hebat yang pernah terjadi adalah di Zimbabwe dengan lebih dari sepuluh ribu kasus tahun 1979-1985. Anthrax pencernaan sangat jarang dilaporkan. Di Indonesia, kasus yang paling banyak terjadi adalah anthrax kulit, akan tetapi kejadian anthrax paru-paru belum pernah dilaporkan.

Pengalaman yang paling hebat dalam kasus anthrax paru-paru terjadi setelah pelepasan secara tidak sengaja spora anthrax ke udara di suatu fasilitas biologi militer di Sverdlovsk, Rusia pada tahun 1979. Sejumlah 79 kasus anthrax paru-paru dilaporkan, di mana 68 orang di antaranya meninggal dunia. Ini tercatat sebagai wabah anthrax terburuk pada manusia yang pernah terjadi di suatu negara industri modern.

Dalam kondisi alamiah, spora anthrax dapat ditemukan di tanah hampir di seluruh wilayah Benua Amerika, Eropa, Asia, Afrika dan Australia. Di seluruh dunia, anthrax dilaporkan terjadi di 82 negara. Kecuali di daerah-daerah yang sangat dingin seperti wilayah dekat kutub utara di mana spora anthrax hampir tidak mungkin hidup (lihat Gambar). Hanya sedikit sekali wilayah di dunia yang diketahui bebas atau tidak pernah melaporkan adanya penyakit ini sejak dulu yaitu Cyprus, New Zealand, Belize, negara-negara Karibia kecuali Haiti, Malaysia, Taiwan, Swedia, Eire, Austria, Republik Czech, Denmark, Finlandia, Luxembourg, Malta dan Guianas (termasuk Guyana dan Suriname).

Salah satu masalah dengan spora anthrax ini adalah potensi masa inkubasi. Spora anthrax baru menimbulkan gejala paling cepat 2 hari setelah terekspos. Meskipun demikian, penyakit berkembang setelah 6-8 minggu setelah terekspos. Bahkan pada kejadian di Sverdlovsk, satu kasus baru timbul setelah 46 hari terekspos.

Lamanya spora bertahan di udara dan jarak yang dapat ditempuh sebelum spora menjadi tidak patogen lagi atau jatuh ke tanah, bergantung kepada kondisi metereologi dan sifat spora. Apabila kondisi tidak memungkinkan untuk bertahan, spora dapat sepenuhnya lenyap dalam beberapa jam setelah lepas ke udara. Spora anthrax di udara tidak berbau dan tidak berwarna. Dalam tanah, spora dapat bertahan untuk beberapa tahun bergantung kepada kandungan nitrogen dan organik tanah, tingkat keasaman, kelembaban dan suhu. Pernah dilaporkan spora anthrax hidup dalam tanah sampai selama 70 tahun. Kemampuan spora anthrax menghasilkan toksin yang dapat membunuh manusia dan tahan terhadap lingkungan inilah yang menyebabkan bakteri ini sangat potensial untuk dijadikan senjata biologis.


Anthrax sebagai senjata biologis

Penelitian mengenai anthrax sebagai senjata biologis dimulai lebih dari 80 tahun yang lalu. Saat ini diketahui tidak kurang dari 17 negara dipercaya mengembangkan program pertahanan senjata biologis, akan tetapi tidak diketahui secara tepat berapa di antaranya yang menggunakan anthrax. Hanya Amerika Serikat, Rusia, dan Irak mengakui bahwa negara tersebut melakukan penelitian tentang anthrax sebagai senjata biologis.

Persyaratan pertama untuk mengembangkan anthrax sebagai senjata biologis adalah membuat spora dalam bentuk aerosol. Spora anthrax di alam cenderung menggumpal dalam ukuran partikel yang sulit untuk diisap. Hal inilah yang menyebabkan spora anthrax secara alamiah dikatakan sebagai senjata biologis yang lemah. Untuk membuatnya menjadi aerosol diperlukan sejumlah besar spora yang ditumbuhkan dan dipupuk di laboratorium, kemudian dimurnikan dan dikombinasikan dengan bahan tepung halus untuk mencegah spora tersebut menggumpal. Dalam bentuk cairan, spora akan cenderung menggumpal, sehingga lebih mudah jatuh ke tanah daripada bertahan di udara. Pada saat Perang Teluk, Irak menggunakan anthrax sebagai senjata biologis dalam bentuk cairan.

Untuk menghasilkan tepung, spora harus pertama-tama dicuci beberapa kali dalam suatu alat centrifuge yang besar dan mahal. Kemudian harus digunakan alat pengering dan setelah itu disemprotkan ke dalam alat yang hampa udara, sehingga tepung tetap dalam keadaan terurai. Apabila tidak, maka spora akan kembali menggumpal ke dalam bentuk yang keras. Dalam hal ini, tepung juga digunakan sebagai media untuk membantu spora tetap bertahan di udara selama mungkin setelah dilepaskan. Untuk efektif sebagai senjata biologis, spora anthrax dibuat sedemikian rupa sehingga tetap bertahan di udara dalam konsentrasi memadai untuk memungkinkan korban menghirupnya dalam jumlah besar.

Anthrax dalam bentuk tepung pun tidak akan terus bertahan di udara. Spora akan jatuh ke tanah secara cepat pada kondisi di mana tidak ada angin. Anthrax tidak dapat beradaptasi dengan penyebaran melalui udara.

Para ahli menyatakan bahwa ukuran spora anthrax secara individual adalah sekitar 1-5 mikron. Partikel yang berukuran lima mikron atau lebih biasanya terperangkap di bagian atas alat pernafasan. Untuk efektif sebagai senjata biologis, spora anthrax hasil rekayasa di laboratorium dibuat berukuran kurang dari satu mikron, sehingga secara mudah dapat mencapai paru-paru.

Dengan demikian untuk kepentingan pengembangan senjata biologis, para ahli telah melakukan penelitian laboratorium terhadap spora anthrax selama bertahun-tahun dan berhasil mengubah penampilan fisik dan susunan DNA-nya, sehingga menjadi jauh lebih berbahaya daripada spora anthrax yang hidup di alam.

Pada tahun 1970, suatu analisis yang dibuat oleh WHO menyimpulkan bahwa pelepasan spora anthrax sebagai senjata biologis ke udara melawan arah angin pada suatu populasi lima juta orang diperkirakan akan menyebabkan 250.000 korban dan 100.000 di antaranya akan meninggal dunia. Suatu analisis lebih baru yang dibuat oleh Kongres Amerika Serikat memperkirakan bahwa 130.000 sampai 3 juta orang akan meninggal dunia setelah pelepasan 100 kg spora anthrax ke udara di atas Washington DC, sehingga serangan anthrax yang mematikan ini dapat disejajarkan dengan bom atom.

Kendala teknis

Meskipun dinyatakan spora anthrax sangat potensial digunakan sebagai senjata biologis, akan tetapi ada beberapa fakta yang relevan untuk dikemukakan menyangkut kemampuan kuman dalam menyebabkan penyakit, yakni virulensi, resistensi antibiotika, rekayasa genetika dan ukuran partikel. Tingkat keganasan senjata biologis anthrax sangat ditentukan oleh kombinasi fakta tersebut di atas.

Virulensi adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan kemampuan kuman dalam menyebabkan penyakit. Virulensi kuman sangat besar ditentukan oleh susunan genetikanya. B anthracis terdiri dari dua ikatan DNA yang disebut plasmid yang keduanya secara bersama-sama menghasilkan toksin. Perbedaan yang tipis dalam susunan genetika dapat mempengaruhi berat ringannya gejala klinis yang timbul pada manusia. Penyelidikan yang dilakukan terhadap galur (strain) ames yang ditemukan di beberapa kasus di Florida dan New York baru-baru ini dinyatakan tidak memiliki virulensi yang terlalu tinggi.

Resistensi antibiotika adalah suatu pengukuran seberapa besar daya tahan kuman terhadap antibiotika. Sejumlah galur secara alamiah mungkin saja lebih resisten terhadap antibiotika daripada galur lain. Sovyet mengembangkan beberapa galur B. anthracis yang resisten terhadap sejumlah antibiotika. Sejauh ini, semua galur yang ditemukan pada aksi terorisme di Amerika Serikat dalam empat minggu terakhir ini dinyatakan peka terhadap sejumlah besar jenis antibiotika, termasuk bukan hanya yang umum digunakan ciproflaxin akan tetapi juga berbagai anggota keluarga antibiotika jenis penicillin dan tetracycline.

Rekayasa genetika berarti sejumlah gen dari satu spesies atau galur dari suatu organisme tertentu dipindahkan kepada yang lain melalui teknik bioteknologi. Sovyet membuat sejumlah galur B. anthracis hasil rekayasa genetika yang resisten terhadap antibiotika dengan menyisipkan DNA dari kuman yang resisten antibiotika ke dalam kuman anthrax. Pada kasus anthrax di Amerika Serikat baru-baru ini tidak diketahui secara jelas apakah kuman yang ditemukan telah mengalami rekayasa genetika.

Ukuran partikel adalah pengukuran (pada umumnya secara mikroskopis) daripada gumpalan kuman yang terbentuk sebagai hasil dari pemupukan pada medium cair dan dikeringkan menjadi suatu massa yang padat dan kemudian digiling menjadi bentuk tepung. Semakin kecil ukuran partikel, semakin mudah bahan tersebut untuk dihirup atau bertahan di udara, dan semakin besar kemungkinannya bagi kuman untuk masuk sampai ke dalam paru-paru.

Hasil pemeriksaan sampel yang diambil dari kasus di Amerika Serikat menunjukkan bahwa ukuran partikel kuman sangat kecil. Ini berarti bahwa bahan yang digunakan sebagai alat teror tersebut diproduksi oleh suatu laboratorium dengan peralatan yang canggih, oleh karena sulit untuk membuat spora dengan ukuran partikel kecil dalam jumlah besar. Akan tetapi, para ilmuwan menyatakan tidak sulit untuk membuat spora dengan ukuran partikel kecil dalam jumlah kecil. Kenyataannya sejauh ini kasus di Amerika Serikat berkaitan dengan sejumlah kecil tepung yang dikirim melalui surat.