Dossier 5 Executeren om te overleven
VVKSO-werkgroep Natuurwetenschappen en ethiek VVKSO — 1996
Dossier 5 – Executeren om te overleven
Leerlingenmodule 1
Leestekst
Eerste executiedatum voor pokkenvirus verstreken GENÈVE (ap) - De twee nog bestaande voorraden van het pokkenvirus moeten op 30 juni 1995 opgeruimd worden. Dat adviseerde een commissie van experts eenstemmig aan de Wereldgezondheidsorganisatie (WGO). Pokken is de eerste infectieziekte die door de WGO officieel uitgeroeid is verklaard. Het pokkenvirus kan alleen in mensen overleven. Het laatste natuurlijke geval (er is nadien nog een laboratoriumbesmetting geweest) dateert van 1977. Het pokkenvirus is het ingewikkeldste virus dat we kennen, en wordt daarom nog steeds bestudeerd, in de
hoop er kennis over virussen in het algemeen uit te halen. Het virus bewaren voor studie betekent dat er een kans blijft bestaan dat het ontsnapt, en ravages aanricht in een wereld waar alleen de ouderen nog zijn ingeënt. Veel onderzoekers dringen daarom aan op vernietiging.
Zelf bouwen Omdat zijn genetische code afgelezen is en de structuur van zijn eiwitten bekend is, kunnen we het virus desnoods zelf bouwen, indien we het ooit weer nodig hebben, zegt die groep. De tegenstanders van vernietiging beweren dat dergelijke nabouw nog
niet tot onze mogelijkheden behoort, in ieder geval te lang zal duren in een noodgeval, en dat er bij de definitieve vernietiging altijd informatie verloren kan gaan waarvan we nu nog niet beseffen dat ze bestaat. Door het aanslepende debat verliep de afgesproken executiedatum van 31 december vorig jaar. Het virus wordt nog steeds bewaard in super beveiligde laboratoria in de Centers for Disease Control in Atlanta (VS) en het Staatsonderzoekscentrum voor Virologie en Biotechnologie in Koltsovo, Rusland.
De Standaard 14 september 1994
2
Goed gelezen?
Lees het artikel "Eerste executiedatum voor pokkenvirus verstreken" (De Standaard, 14 september 1994). Beantwoord op basis van dit artikel de volgende vragen: 1
Waar wordt het pokkenvirus tegenwoordig bewaard?
2
Waarop baseert de Wereldgezondheidsorganisatie zich om te stellen dat de pokken uitgeroeid zijn?
3
Kan het pokkenvirus volgens het artikel momenteel in principe worden nagebouwd? Waarom (niet)?
4
Kan het pokkenvirus volgens het artikel momenteel in de praktijk worden nagebouwd? Waarom (niet)?
5
Wat is er zo gevaarlijk aan een ontsnapt pokkenvirus?
6
Welke vier argumenten om het pokkenvirus te bewaren worden in het artikel aangehaald?
7
Welke twee argumenten om het pokkenvirus definitief te vernietigen worden in het artikel aangehaald?
VVKSO
Dossier 5 – Leerlingenmodule
Blz. 3
8
Welke twee datums waarop het pokkenvirus definitief moe(s)t worden vernietigd, worden in het artikel genoemd?
3
Wat meer achtergrond
In de volgende vragen wordt dieper ingegaan op enkele achtergronden van de problematiek. De antwoorden vind je niet in het artikel. Raadpleeg zo nodig naslagwerken, encyclopedieën, jaarboeken, cdrom, Internet, ... (op school, in de mediatheek, in de bibliotheek, thuis): 1
Wat is de wetenschappelijke naam voor pokken?
2
Wat is het verband tussen pokken en koepokken?
3
Waar komt de term vaccinatie vandaan?
4
Wie is Edward Jenner? Enkele sleutelwoorden om je te helpen bij het opzoekingswerk: pokken, 1796, vaccinatie.
5
Waren alle voorraden van het pokkenvirus op 30 juni 1995 effectief vernietigd?
6
Hoe groot was het sterftecijfer van mensen die door het pokkenvirus besmet zijn?
7
Indien het pokkenvirus uitsluitend in de mens kan overleven, hoe wordt het dan in de laboratoria bewaard?
8
Tracht via het Internet meer te weten te komen over het pokkenvirus. Gebruik de zoeksoftware die op het Internet beschikbaar is (bijvoorbeeld Yahoo!, Alta Vista, ...). Denk vooraf goed na over de sleutelwoorden die je gaat gebruiken bij je zoekacties; bedenk daarbij dat het gros van de artikelen die je op het Internet vindt, in het Engels zijn. Ga na wanneer de WGO (in het Engels: WHO, World Health Organisation) officieel beslist heeft dat het pokkenvirus uitgeroeid is en wanneer en door wie de derde vervaldag voor de executie van het pokkenvirus vastgelegd is. Kan je ook terugvinden welke deze datum is? Kan je een officieel document afdrukken waarin deze gegevens vastgelegd zijn?
9
Verzamel via het Internet gegevens over het Ebolavirus. Waar en wanneer zijn epidemieën uitgebroken? Hoeveel doden hebben deze geëist? Bestaat er een vaccinatie tegen het Ebolavirus? Kan het buiten de mens overleven? Bestaat er een kans dat men ooit zal verklaren dat het Ebolavirus uitgeroeid is? Wordt het Ebolavirus in laboratoria bewaard en onderzocht? Is het ooit uit een laboratorium kunnen ontsnappen?
4
Ethische reflectie
1
Hoe groot schat je het risico dat het pokkenvirus effectief ontsnapt uit de superbeveiligde laboratoria? Onder welke omstandigheden zou zich dat kunnen voordoen? Ken je voorbeelden van (andere) gevaarlijke virussen die ontsnapt zijn uit laboratoria? Onderzoek een aantal mogelijkheden: natuurramp, ontploffing, diefstal, afpersing, terrorisme, ... Evalueer de verschillende scenario's en formuleer een besluit met betrekking tot effectief haalbare beveiliging.
2
Hoe belangrijk vind je het argument dat bepaalde kennis over het pokkenvirus voor de mensheid onherroepelijk verloren gaat als het pokkenvirus definitief vernietigd wordt? Heeft de
VVKSO
Dossier 5 – Leerlingenmodule
Blz. 4
wetenschap de plicht 'alles' te onderzoeken? Heeft de wetenschap het recht 'alles' te onderzoeken? Is de belangstelling die wetenschappers opbrengen voor de studie van het pokkenvirus puur academisch van aard of heeft die belangstelling reële maatschappelijke repercussies? 3
Spelen naast de factoren die in het artikel opgenoemd zijn, nog andere factoren een rol bij het al dan niet vernietigen van de twee voorraden van het pokkenvirus? Onderzoek enkele mogelijkheden: • politieke factoren: is er sprake van wedijver tussen de USA en Rusland? • financiële factoren: hoeveel kost het om de superlaboratoria in stand te houden en het pokkenvirus permanent te bewaken? Waarom zijn sommigen gehaast om het virus te vernietigen nadat men eerst bijna 20 jaar gewacht heeft? • militaire factoren: welke rol kunnen de virusvoorraden spelen in het kader van biologische oorlogvoering? Welk risico loopt de ene partij als ze haar eigen voorraden vernietigt en de andere partij blijkt dat niet te doen? Kan men erop rekenen dat niemand een geheime voorraad aangelegd heeft?
4
Welke beslissing zou jij nemen als je verantwoordelijk was voor de besluitvorming binnen de WGO? Hoe zou je als christen je medemens het beste kunnen dienen: door te besluiten het virus te vernietigen of door te besluiten het virussen te bewaren? Door welke argumenten zou je je (vooral) laten leiden? Leg nauwkeurig uit waarom je deze argumenten zo belangrijk vindt en waarom de andere argumenten in jouw ogen minder zwaar wegen.
5
In welke mate is de gewone burger bij de besluitvorming betrokken? Zijn deze beslissingen op een of andere wijze aan democratische besluitvorming onderworpen? Heeft de burger recht op inspraak? Is de burger deskundig genoeg om hierover inspraak te hebben? Kunnen burgers voldoende rationeel over deze problematiek nadenken?
Dossier 5 – Executeren om te overleven
Leraarsmodule 1
Doelstellingen
In dit dossier streven we ernaar de leerlingen te confronteren met een wetenschappelijk dilemma waarbij beide mogelijke beslissingen grote risico's inhouden. Meteen kan ook een kritische reflectie op gang komen over de rol die de wetenschappers spelen bij deze besluitvorming. De bespreking hoeft niet noodzakelijk te leiden tot een finaal 'standpunt' en zeker niet tot een 'oplossing' die de leerlingen van buiten moeten leren voor het examen. Het is belangrijker dat de leerlingen leren rationeel i.p.v. gevoelsmatig over de problematiek te denken, hun gedachten zuiver en sereen te formuleren en met argumenten te ondersteunen, oog te hebben voor verschillende invalshoeken voor hetzelfde probleem en vooral een spontane ethische reflectie ontwikkelen over problemen op het raakvlak tussen natuurwetenschappen en maatschappij. Het proces (attitudevorming) primeert op het product (de juiste oplossing kennen).
2
Doelgroep
Leerlingen van de 3e graad ASO en TSO, in het bijzonder het 1e leerjaar (immuunsysteem en afweersysteem). De behandeling van dit dossier sluit bij voorkeur aan op de behandeling van virussen in het leerplan. De voorkennis over virussen is in het ASO beperkt tot een vluchtig overzicht (parasitisme en indeling van de levende natuur).
3
Methodologische wenken
Alle leerlingen ontvangen vooraf de tekst van de leerlingenmodule (blz. 1 t.e.m. blz. 4). De leraar duidt de vragen aan die de leerlingen zelf (eventueel vooraf) dienen op te lossen. Het is noodzakelijk dat ze de vragen van de rubriek Goed gelezen? volledig doornemen, zodat ze de tekst voldoende aandachtig gelezen hebben. Het is echter evident dat het geen enkele zin heeft uitsluitend de rubriek Goed gelezen? te behandelen. De rubriek Wat meer achtergrond is niet essentieel voor het verdere begrip; de leraar kan desgewenst meteen doorstoten naar de Ethische reflectie. Eventueel voelen meer geïnteresseerde leerlingen zich hierdoor aangesproken. Tijdens de Ethische reflectie moet de leraar er vooral op toezien dat de doelstellingen (zie § 1) nagestreefd worden. Hij maakt daartoe een keuze tussen de beschikbare vragen om de discussie af te bakenen; één of enkele vragen volstaan. Wellicht staat het probleem van de ethische verantwoordelijkheid van een wetenschapper wat ver verwijderd van de concrete leef- en ervaringswereld van de leerling. Met gerichte vragen kan de leraar aansluiting zoeken bij situaties waarin de leerlingen zelf morele keuzes (zouden) moeten maken.
VVKSO
Dossier 5 – Leraarsmodule
4
Toelichting bij de leerlingenmodule
4.1
Goed gelezen?
Blz. 6
Het is noodzakelijk dat de leerlingen het artikel voldoende aandachtig lezen. De beperkte tijd die tijdens de les beschikbaar is om het onderwerp te behandelen zou echter niet besteed mogen worden aan het lezen van het artikel, maar wel aan de inhoudelijke discussie en de ethische achtergronden. De leerlingen zouden de tekst dus op voorhand moeten lezen, als voorbereiding op de klassikale bespreking. De vragen in de rubriek Goed gelezen? zetten hen ertoe aan dit voldoende aandachtig te doen. Het is niet noodzakelijk dat hun antwoorden achteraf gequoteerd of verbeterd worden; het proces (= het aandachtig doornemen van het artikel) is immers belangrijker dan het product (= de antwoorden van de leerlingen). Beknopte aanzet tot antwoorden op de gestelde vragen:
1
Waar wordt het pokkenvirus tegenwoordig bewaard? • Op slechts twee plaatsen in superbeveiligde laboratoria, namelijk in de Centers for Disease Control in Atlanta (USA) en in het Staatsonderzoekscentrum voor Virologie en Biotechnologie in Koltsovo (Rusland).
2
Waarop baseert de Wereldgezondheidsorganisatie zich om te stellen dat de pokken uitgeroeid zijn? • Het pokkenvirus kan uitsluitend overleven in mensen. Het laatste geval waarin een mens op natuurlijke wijze besmet geraakt is door pokken dateert van 1977. Sedertdien heeft men de besmetting niet meer vastgesteld.
3
Kan het pokkenvirus volgens het artikel momenteel in principe worden nagebouwd? Waarom (niet)? • Ja, vermits de genetische code en de structuur van de eiwitten bekend is.
4
Kan het pokkenvirus volgens het artikel momenteel in de praktijk worden nagebouwd? Waarom (niet)? • Neen, dit behoort (nog) niet tot onze technische mogelijkheden. Men heeft het genoom van vaccinia nog niet tot expressie gebracht. Maar vandaag de dag zou het op korte termijn technisch realiseerbaar moeten zijn, tenminste wanneer daar de nood aan is en een aantal laboratoria dit werk willen aanpakken.
5
Wat is er zo gevaarlijk aan een ontsnapt pokkenvirus? • Tegenwoordig zijn alleen oudere mensen nog ingeënt tegen de pokken. De meeste mensen zouden dus een gemakkelijke prooi vormen.
6
Welke vier argumenten om het pokkenvirus te bewaren worden in het artikel aangehaald? • Het pokkenvirus is het ingewikkeldste virus dat we kennen. Door het te bestuderen kunnen we kennis verwerven over virussen in het algemeen. • Op dit ogenblik zijn we nog steeds niet in staat het pokkenvirus zelf na te bouwen, ondanks het feit dat we zijn genetische code en eiwitstructuren nauwkeurig kennen. • Als we in een noodgeval over het pokkenvirus moeten beschikken, zal het nabouwen ervan alleszins te lang duren. • Bij een definitieve vernietiging kan informatie waarvan we nu het bestaan niet afweten, misschien verloren gaan. Dergelijke informatie kunnen we nooit meer reconstrueren.
7
Welke twee argumenten om het pokkenvirus definitief te vernietigen worden in het artikel aangehaald?
VVKSO
Dossier 5 – Leraarsmodule
Blz. 7
• Als het virus bewaard wordt, bestaat het risico dat het ontsnapt. In dat geval kunnen de gevolgen zeer ernstig zijn, aangezien alleen oudere mensen nog ingeënt zijn tegen pokken. • De genetische code en de structuur van de eiwitten van het pokkenvirus zijn bekend. In een noodgeval kunnen we het pokkenvirus altijd reconstrueren. 8
Welke twee datums waarop het pokkenvirus definitief moe(s)t worden vernietigd, worden in het artikel genoemd? • 31 december 1993 en 30 juni 1995.
4.2
Wat meer achtergrond
De behandeling van de rubriek Wat meer achtergrond is facultatief. Het is de bedoeling meer geïnteresseerde leerlingen ertoe aan te zetten verder te gaan dan de lectuur van het krantenartikel en op die manier hun horizon te verruimen. Het beantwoorden van deze vragen is echter niet essentieel voor de verdere behandeling van het artikel. Eventueel kan de leraar één of meer vragen als voorbereiding laten maken. Beknopte aanzet tot antwoorden op de gestelde vragen:
1
Wat is de wetenschappelijke naam voor pokken? • Variola.
2
Wat is het verband tussen pokken en koepokken? • Het virus dat pokken veroorzaakt is nauw verwant met het virus dat koepokken veroorzaakt. De vaccinatie tegen pokken bestond erin mensen in te enten met het koepokkenvirus. Daardoor bouwen ze antistoffen op die hen ook immuun maken tegen de echte pokken.
3
Waar komt de term vaccinatie vandaan? • De wetenschappelijke naam van koepokken is vaccinia. Het inenten van mensen met het koepokkenvirus (vaccinia) maakt ze ook immuun tegen de pokken, vandaar de naam vaccinatie.
4
Wie is Edward Jenner? Enkele sleutelwoorden om je te helpen bij het opzoekingswerk: pokken, 1796, vaccinatie. • Een Engelse geneesheer die in 1796 de eerste vaccinatie tegen pokken door middel van het koepokkenvirus toepaste.
VVKSO
5
Dossier 5 – Leraarsmodule
Blz. 8
Waren alle voorraden van het pokkenvirus op 30 juni 1995 effectief vernietigd? • Uit onderstaand artikel uit Scientific American (augustus 1996) blijkt dat de vernietiging van de voorraden van het pokkenvirus minstens tot in de zomer van 1999 uitgesteld is. Destruction of Smallpox Postponed... Until the summer of 1999 at least, now say officials from the World Health Organization. The killer bacterium was eradicated in 1977, but samples of it have remained under guard in the U.S. and in Russia. The new deadline for destroying those remaining vials is in fact the third to be set. Two earlier dates passed while scientists debated the value of thoroughly studying the virus's genetics before eliminating it.
Scientific American August 1996 6
Hoe groot was het sterftecijfer van mensen die door het pokkenvirus besmet zijn? • Het gemiddelde sterftecijfer van door pokken (variola major) besmette mensen bedroeg 35 %.
7
Indien het pokkenvirus uitsluitend in de mens kan overleven, hoe wordt het dan in de laboratoria bewaard? • Virussen worden in het algemeen bewaard in kunstmatige weefselculturen en op bebroede kippeneieren. Eenvoudige virussen kunnen in kristallijne vorm bewaard worden. Virusstalen worden voor kortere tijd bewaard bij -70 °C en voor langere tijd in vloeibaar N2.
8
Tracht via het Internet meer te weten te komen over het pokkenvirus. Gebruik de zoeksoftware die op het Internet beschikbaar is (bijvoorbeeld Yahoo!, Alta Vista, ...). Denk vooraf goed na over de sleutelwoorden die je gaat gebruiken bij je zoekacties; bedenk daarbij dat het gros van de artikelen die je op het Internet vindt, in het Engels zijn. Ga na wanneer de WGO (in het Engels: WHO, World Health Organisation) officieel beslist heeft dat het pokkenvirus uitgeroeid is en wanneer en door wie de derde vervaldag voor de executie van het pokkenvirus vastgelegd is. Kan je ook terugvinden welke deze datum is? Kan je een officieel document afdrukken waarin deze gegevens vastgelegd zijn? • Geschikte sleutelwoorden voor de zoekactie op het Internet zijn o.m.: smallpox, virus, execution, who. • De WGO heeft op 8 mei 1980 officieel beslist dat het pokkenvirus uitgeroeid was. • Op 26 mei 1996 hebben 190 landen in een WGO-vergadering 30 juni 1999 als nieuwe executiedatum voor het pokkenvirus vastgelegd. • Op het Internet kunnen de leerlingen officiële press releases van de WHO vinden, waarin deze beslissing uitvoerig toegelicht en geargumenteerd wordt (in het Engels). Het adres van de WHO is: http://www.who.ch/ Een interessante bespreking van de beslissing van de WHO vindt men in het artikel Smallpox Extermination Proposal stirs Scientists door Karen Young Kreeger van het Microbiology Department van de Cape Town University (Zuid-Afrika) op het volgende Internet-adres: http://www.uct.ac.za/microbiology/smallpox.html of ook (hetzelfde artikel) http://www.the-scientist.library.upenn.edu/yr1994/oct/ pox_941014.html
9
Verzamel via het Internet gegevens over het Ebolavirus. Waar en wanneer zijn epidemieën uitgebroken? Hoeveel doden hebben deze geëist? Bestaat er een vaccinatie tegen het Ebolavirus?
VVKSO
Dossier 5 – Leraarsmodule
Blz. 9
Kan het buiten de mens overleven? Bestaat er een kans dat men ooit zal verklaren dat het Ebolavirus uitgeroeid is? Wordt het Ebolavirus in laboratoria bewaard en onderzocht? Is het ooit uit een laboratorium kunnen ontsnappen? • Veel informatie over het Ebola-virus vindt men op het volgende adres: http://www.bocklabs.wisc.edu/eov-ebola.html
4.3
Ethische reflectie
Elke vraag kan de aanzet vormen tot een vrij uitvoerige discussie. Het is dus niet de bedoeling dat alle vragen behandeld worden, want daarvoor ontbreekt allicht de tijd. Bij voorkeur selecteert de leraar één of eventueel meer vragen voor een klassikale discussie. De vragen vormen stimulansen om de discussie in een bepaalde richting te lanceren; het zou fout zijn de 'discussie' te herleiden tot het beantwoorden van deze vragen. Er zijn verschillende werkvormen mogelijk. Een interessante werkvorm kan het kortgeding zijn. Twee leerlingen bereiden het dossier grondig voor, zoeken achtergrondinformatie op en pogen twee tegengestelde stellingen coherent te benaderen, bijvoorbeeld: Het pokkenvirus moet worden vernietigd
Het pokkenvirus moet worden bewaard
In de klas krijgen ze elk gedurende een vijftal minuten de tijd om hun mening te onderbouwen. Nadien wordt een discussie op gang gebracht tussen de twee leerlingen en de rest van de klas. Eventueel kunnen de twee leerlingen bij het verdedigen van hun stelling nog bijkomende informatie geven, of getuigen ten voordele of ten laste oproepen. Voor en na het kortgeding wordt een (geheime) stemming gehouden. Hoeveel leerlingen hebben hun mening veranderd? Deze werkvorm staat of valt met de voorbereiding door de twee leerlingen. Sommige vragen kunnen het uitgangspunt vormen voor het schrijven van een korte tekst, bijvoorbeeld in samenwerking met de collega Nederlands.
VVKSO
5
Dossier 5 – Leraarsmodule
Blz. 10
Bijkomende leesteksten
Terdoodveroordeelde krijgt uitstel De Amerikaanse president Bill Clinton heeft besloten om voor de derde maal een vastgestelde executiedatum te negeren en de terdoodveroordeelde opnieuw naar de dodencel te sturen, in afwachting van een nieuwe datum — of omzetting in levenslang. De veroordeelde heeft de dood van miljoenen mensen op zijn geweten, maar desondanks laat de uitvoering van het vonnis al twintig jaar op zich wachten. Het gaat om het pokkenvirus, de eerste en voorlopig enige ziekteverwekker die de mens volledig heeft overwonnen. De eerste stap in de lange strijd werd in 1796 gedaan door een Britse arts, Edward Jenner, die de vaccinatie uitvond. De voorlopig laatste stap is de beslissing van Clinton om de afgesproken datum voor de vernietiging van de laatste voorraad pokkenvirus te negeren. Clinton is er niet helemaal gerust in dat terroristen of akelige regimes niet toch nog ergens een voorraadje virus achter de hand hebben. De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) heeft voor alle eventualiteiten nog een half miljoen vaccins liggen, maar omdat sinds de jaren zeventig nog nauwelijks gevaccineerd werd en sinds de jaren tachtig helemaal niet meer, zijn onderhand tientallen miljoenen mensen kwetsbaar De Standaard 26 april 1999
voor zo’n aanslag. Om vaccins bij te maken, heeft men het virus nodig. Clinton wil het virus ook beschikbaar hebben voor als de ziekte ooit weer op natuurlijke wijze de kop opsteekt. Hoe dat zou kunnen, weet zelfs Joost niet. De enige keer dat de ziekte opnieuw uitbrak na het laatste natuurlijke geval in oktober 1977 in Somalië, kwam niet doordat de natuur de pokken opnieuw uitvond en een nieuw virus uit het niets liet ontstaan, maar doordat regeringen nog pokkenvirus bewaarden. Het ontsnapte in een laboratorium in Birmingham en doodde een medisch fotografe. Die had voor haar overlijden nog haar moeder besmet. De moeder overleefde en door snelle vaccinatie van alle mogelijke contactpersonen kon het virus op niemand anders meer overspringen. Het hoofd van het laboratorium pleegde zelfmoord. Intussen hebben de Britten hun voorraad wijselijk opgeruimd. Toen op 8 mei 1980 de ziekte uitgeroeid verklaard werd, hadden al zeventig laboratoria hun virus vernietigd en bleven nog zes landen over (Engeland, Nederland, Zuid-Afrika, China, Amerika en Rusland). De roep om totale opruiming werd steeds luider. Wat er niet
meer is, kan niet meer ontsnappen. Sinds 1990 zijn alleen in twee hoogbeveiligde WGO-labs in Moskou en Atlanta nog pokkenvirussen aanwezig. Hoewel de WGO achtereenvolgens besloot dat die opgeruimd moesten zijn op 31 december 1993, 30 juni 1995 en 30 juni 1999, zijn ze er nog steeds. Want intussen waren er ook tegenstemmen: het virus kan ons nog veel leren over virussen en vaccinatie; wat als stoute regimes een voorraadje “vergaten” op te ruimen?; wat als Russische wetenschappers zonder loon voor de verleiding van misdaadgeld bezweken zijn (Amerikaanse staan daar uiteraard boven). De andere partij antwoordt dat we het volledige DNA van het virus kennen, evenals de structuur van al zijn eiwitten, en dat we aparte delen van het DNA hebben opgeslagen in plasmiden in aparte bacteriën. Daarmee moet het virus te reconstrueren zijn als we het ooit nog eens nodig hebben. De wetenschap heeft in Glasgow al eens een volledige conferentie aan het debat gewijd en ze kwam er niet uit. Dan moet je niet verwonderd zijn dat politici in jouw plaats beslissen, met onwetenschappelijke argumenten. Pieter VAN DOOREN
VVKSO
Dossier 5 – Leraarsmodule
Blz. 11
B-WAPENS
Pokken-stocks. Irak, Noord-Korea en Rusland verbergen naar alle waarschijnlijkheid het dodelijke pokkenvirus voor militaire doeleinden. Dat staat in een geheim Amerikaans regeringsrapport, meldde zondag de New York Times. De krant haalde anonieme kabinetsmedewerkers aan die vertelden dat het rapport is gebaseerd op onthullingen door een hoge Russische “overloper”, op bloedstalen van Noord-Koreaanse soldaten die wijzen op pokkenvaccinaties en op recente gegevens over de aanmaak van een vaccin in Irak. Het rapport beïnvloedde president Bill Clintons besluit in april om de vernietiging van de Amerikaanse virus-stocks uit te stellen. Alleen de VS en Rusland beschikken officieel over het virus. Maar de Russen zouden extra voorraden aanhouden op geheime schuilplaatsen. (reuters) De Standaard 14 juni 1999
Toelichting Legt men de opeenvolgende persartikelen (De Standaard, 14 september 1994, 26 april 1999, 14 juni 1999; Scientific American, augustus 1996) naast elkaar, dan krijgt men een interessant overzicht van de historische evolutie van de besluitvorming inzake het pokkenvirus. In het bijzonder de aanvulling van 14 juni 1999 op het artikel van 26 april 1999 is interessant. Hiermee kan men interessante werkvormen ontwikkelen. Men kan bijvoorbeeld in eerste instantie aan de leerlingen enkel het eerste artikel ter beschikking stellen, en na een gedachtewisseling bijkomende informatie verstrekken aan de hand van het volgende artikel.
VVKSO
6
Dossier 5 – Leraarsmodule
Blz. 12
Uittreksel uit Virussen — Het draaiboek van een epidemie Om meer inzicht te verwerven in de bestrijding van het pokkenvirus, citeren we enkele uittreksels uit het boek 'Virussen — Het draaiboek van een epidemie'1). Voor meer informatie verwijzen we naar dit uitstekende werk uit de Wetenschappelijke bibliotheek van Natuur & Techniek (zie bibliografie).
Vaccins
Eeuwenlang hebben artsen melding gemaakt van een merkwaardig verband: als mensen eenmaal een bepaalde infectieziekte hadden gehad, kregen ze die zelden nog eens. In veel gevallen heeft het doormaken van een infectie levenslange bescherming tot gevolg. Wij weten nu dat dit komt door de kenmerken van het immuunsysteem: induceerbaarheid, specificiteit en geheugen. Het mooiste resultaat was natuurlijk blootstelling aan een virus dat slechts weinig problemen veroorzaakte, maar wel resulteerde in levenslange immuniteit. Ons immuunsysteem functioneert op twee manieren: het helpt ons te herstellen van een virusinfectie en beschermt ons tegen een volgende infectie. Virussen die gespecialiseerd zijn in het infecteren van gewervelde dieren, met een goed ontwikkeld immuunsysteem zoals de mens, hebben te maken met het probleem van een beperkte toegang tot de gastheer: ze kunnen ieder van ons slechts één keer infecteren. Het is onvermijdelijk dat er, vanwege deze beperking op voortplantingsmogelijkheden, geselecteerd wordt voor virussen die dit probleem kunnen omzeilen. Sommige virussen verwoesten het immuunsysteem van de gastheer (HIV): andere hebben geleerd om zich te verbergen in speciaal daarvoor uitgekozen cellen en komen van tijd tot tijd tevoorschijn op een geschikt moment (herpesvirussen), en weer andere hebben een mechanisme ontwikkeld om hun manteleiwitten te veranderen, zodat elk contact met het immuunsysteem in feite een nieuwe gebeurtenis is (influenzavirus A). Dit voortdurend evolutionair conflict tussen de gastheer en zijn parasieten, waarbij elk probeert zijn eigen voortplanting te bevoordelen, zorgt er natuurlijk voor dat er voortdurend nieuwe infectieuze deeltjes ontstaan. Vanuit klinisch perspectief zoeken we dus steeds naar een manier om individuen bloot te stellen aan een virus dat geen ziekte veroorzaakt en toch levenslange immuniteit biedt. De eerste menselijke ziekte waarvoor dit doel werd bereikt, werd na driehonderd jaar een voorbeeld van de zege van de gastheer. [...] Het pokkenvaccin
Er zijn twee typen (stammen) pokkenvirussen, die sterk aan elkaar verwant zijn wat DNA-volgorde betreft: variola major, met een sterftecijfer van wel 35 procent, en variola minor, dat een sterftecijfer heeft van ongeveer 1 procent. Het virus, dat wordt overgedragen via persoonlijk contact, vermenigvuldigt zich eerst in de bovenste luchtwegen. Een viremie (aanwezigheid van virus in het bloed) van voorbijgaande aard verspreidt het virus naar de longen, milt, lever en andere inwendige organen. Wanneer de hoeveelheid virus (de titer) in deze organen toeneemt, treedt ongeveer tien tot twaalf dagen na de eerste blootstelling een tweede virale invasie van de bloedstroom op. Op dat moment, dus na een sluimerperiode van twaalf dagen, worden de eerste symptomen zichtbaar: huiduitslag, koorts, hoofdpijn, algehele lusteloosheid en overal pijn. Het virus vermeerdert zich nu in de epidermiscellen van de huid. In de volgende drie tot vier dagen volgt het doorbreken van de blaasjes. Alle symptomen zijn binnen twee weken zichtbaar. Terwijl het virus zich eerst verspreidt via hoesten of via besmet eet- en drinkgerei, zitten de blaasjes na twee weken vol met infectieus virus. Uiteindelijk barsten de etterblaasjes open en vormen ze korsten. Het virus kan nog heel lang in deze genezende wonden worden aangetroffen.
1)
Blz. 56-62.
VVKSO
Dossier 5 – Leraarsmodule
Blz. 13
De eerste vermelding van pokken was meer dan tweeduizend jaar geleden. De oudste vermeldingen zijn afkomstig uit India en het westen van Azië; het spoor van het virus loopt dan naar Japan en Europa en NoordAfrika, omstreeks het jaar 700. [...] Beschermende maatregelen tegen deze vreselijke ziekte dateren uit de tiende eeuw. De Chinezen maakten poeder van oude korsten van de etterblaasjes en snoven dat via de neus op. Brahmanen in India injecteerden tot poeder vermalen droge korsten in de huid van mensen die de ziekte niet hadden. De Perzen namen korsten van patiënten tot zich; de Turken entten zich in met vloeistof uit de blaasjes. Deze methoden werden inoculatie of variolatie genoemd, en het effect ervan was wisselend. Om redenen die zelfs vandaag de dag nog niet goed begrepen worden, was de ziekte die door dergelijke praktijken veroorzaakt werd, doorgaans milder dan de natuurlijk voorkomende pokken. Het sterftecijfer bedroeg slechts 1 à 2 procent in plaats van 20 tot 30 procent. In 1718 introduceerde de echtgenote van de Britse ambassadeur in Turkije, Lady Mary Wortley Montague, de praktijk van het inoculeren in Engeland. Tijdens epidemieën van de milde vorm (variola minor), werden korsten en vloeistof uit de blaasjes van patiënten weggenomen en gebruikt voor variolatie op later tijdstip. De herkenning van een verzwakte ziekte en het gebruik ervan bij vaccinaties werd sindsdien overal in de Britse koloniën toegepast. In 1776 deed Edward Jenner een aantal interessante waarnemingen die leidden tot een grote vooruitgang. Jenner merkte dat koeiemelksters in Gloucestershire in Engeland, die een milde vorm van de ziekte van hun koeien kregen — variolae vaccinae (koepokken) genoemd — meestal geen pokken kregen. zelfs wanneer de ziekte in hun directe omgeving heerste. Tegen 1798 had Jenner mensen ingeënt met koepokken en — door ze daarna te prikkelen met een inenting van pokken — laten zien dat deze mensen beschermd waren tegen deze ziekte. Het eerste vaccin, het principe van vaccinatie en het gebruik van een virus uit een verwant dier (koe) voor de verzwakte effecten bij mensen, waren allemaal bijdragen die we aan de inzichten van Jenner te danken hebben. Het gebruik van koepokkenvirus voor de vaccinatie van mensen sloeg aan en verspreidde zich over de hele wereld, alhoewel Jenner en zijn tijdgenoten natuurlijk niet konden weten dat ze met een virus te maken hadden. Vaccinia is de naam van het virus dat de afgelopen vijftig tot honderd jaar voor pokkenvaccinaties is gebruikt. Men had aangenomen dat dit virus afstamde van Jenner's koepokkenvirus en daaraan nauw verwant was. Recente studies hebben echter uitgewezen dat vacciniavirussen die in verschillende delen van de wereld gebruikt worden erg veel op elkaar lijken, maar heel anders zijn dan de beweerde voorouder. Enige tijd geleden is er van virusstam veranderd en is het verband met Jenner's koepokkenvirus verloren gegaan. Dit alles gebeurde voordat de verschillen tussen deze virussen aan te tonen waren. Ook was er geen overheidsbemoeienis met betrekking tot virussen voor vaccinaties. Wij hebben allemaal veel geluk dat het nieuwe vacciniavirus werkzaam is als bescherming tegen pokken, alhoewel het niet verwant is aan het koepokkenvirus. In 1966 begon de WHO, de Wereldgezondheidsorganisatie, een immunisatieprogramma om pokken in de hele wereld uit te roeien. Hiervoor was een nieuwe strategie nodig. Het was eenvoudig niet handig of mogelijk om bevolkingen totaal te immuniseren. Zelfs als men het vacciniavirus bij elk individu van een land of gebied kon inbrengen, dan nog vindt er in sommige mensen slechte vermeerdering van het virus plaats en maken ze na een enkele blootstelling weinig (of geen) antistoffen. Vaccinia werd gewoonlijk aangebracht op een beschadigd gebied van de huid om binnendringen en vermeerdering van het virus te vergemakkelijken en de efficiëntie van aanbrengen kon variëren. Hoe dan ook, zelfs het immuniseren van elk lid van een bevolking resulteerde niet in 100 procent bescherming tegen de ziekte. In plaats daarvan besloot de WHO individuen met de ziekte te achterhalen (zo nodig werd voor deze informatie betaald) en alle mensen in de directe nabijheid (de contacten) te vaccineren. Teams van gezondheidswerkers in India, Pakistan (waar nog tot in 1973 epidemieën voorkwamen) en over de hele wereld spoorden gevallen op en vaccineerden alle contacten rond de patiënt. Aan het einde van de Tweede Wereldoorlog leefden de meeste mensen op aarde in gebieden die endemisch waren voor pokken. In oktober 1977 werd het laatste geval van een natuurlijke infectie met pokken gemeld in Somalië. De reden om te geloven dat de pokken echt zijn uitgeroeid, is dat de mens de enige gastheer is voor dit virus. Er zijn geen dierlijke bronnen bekend. Het endemische karakter van de pokken kon alleen gaande worden gehouden door het van mens op mens door te geven, en die keten is verbroken. Zijn verdere vaccinaties tegen de pokken nu onnodig, gezien deze redenering? Vaccinatie is niet vrij
VVKSO
Dossier 5 – Leraarsmodule
Blz. 14
van enige complicaties: personen met immuundeficiënties lijden aan voortschrijdende vacciniaziekte, kinderen met eczeem krijgen soms last van een ernstige infectie van het vacciniavirus en er is een enkele keer melding van een postvaccinale encefalitis (een virusinfectie van de hersenen), maar wel met een sterftecijfer van 30 procent. Omdat er enig risico wordt veroorzaakt door het vaccin en er blijkbaar geen enkel risico meer is voor de ziekte, hebben veel gezondheidsinstellingen over de hele wereld aanbevolen niet langer meer tegen pokken te vaccineren. De bevolking die tegenwoordig opgroeit, zal weer net zo ontvankelijk zijn als de Amerikaanse Indianen in de zestiende eeuw. Opvallende verschillen van mening sluipen binnen in de besluitvorming hieromtrent. In de Verenigde Staten wordt de algemene bevolking niet langer meer geïmmuniseerd tegen de pokken, maar rekruten voor het leger nog wel. Vermoedelijk kan een virus een machtig wapen worden. Zijn er nu helemaal geen exemplaren van het pokkenvirus meer op de wereld? Is dit virus uitgestorven? Niet echt. In augustus 1978 (één jaar na de uitroeiing van het virus in natuurlijke populaties) werden in het Engelse Birmingham twee gevallen van pokken gemeld, het gevolg van een laboratoriumongeval waarbij pokken werden bestudeerd. Deze gebeurtenis maakte duidelijk dat alle voorraden van het pokkenvirus ofwel vernietigd moesten worden of goed en veilig moesten worden opgeborgen. De meeste mensen zijn het erover eens dat er een referentiestandaard van een pokkenvirus noodzakelijk is. Eén daarvan wordt onder strenge controle bewaard bij de U.S. Centers for Disease Control (CDC) in Atlanta, Georgia. Het is misschien nog te vroeg om er zeker van te zijn dat het pokkenvirus geheel is verdwenen. Als er nog een volhardende, niet geïdentificeerde haard van dit virus aanwezig was, zouden de moderne snelheid van reizen en de toegenomen veranderingen dit oude virus kunnen introduceren in een wereld vol niet geïmmuniseerde mensen. De ontwikkeling van effectieve noodmaatregelen en een constante waakzaamheid zijn nodig, willen we niet door een mogelijke tragedie overvallen worden. Moderne vaccinatiestrategiëen
Tegenwoordig zijn er drie verschillende benaderingen met de immunisatie tegen virusziekten als doel. Elke methode heeft voordelen en nadelen. De eerste methode [...] is de benadering die de pokken overwon: het immuniseren met levend, maar verzwakt virus. De tweede methode bestaat uit het verkrijgen van grote hoeveelheden van een virus, om dat vervolgens te doden door het bloot te stellen aan een chemische stof (formaline) die vermeerdering van het virus voorkomt, maar de virusstructuur of de manteleiwitten niet verandert. (Zoals we eerder in dit hoofdstuk zagen, vormen juist de manteleiwitten van een virus de antigenen die bij de gastheer een immuunreactie oproepen; antistoffen van de gastheer binden zich aan de manteleiwitten van het virus en voorkomen de adsorptie aan de ontvankelijke gastheercel in bepaalde gevallen, of zorgen voor een snelle verwijdering van het virus uit het lichaam in andere gevallen. Zo ook beperken T-killercellen — die door virussen geïnfecteerde cellen herkennen aan stukjes vreemde, virale eiwitten op het celoppervlak — snel verdere infectie door zulke cellen te doden.) Gedood of geïnactiveerd virus kan eiwitten presenteren aan het immuunsysteem — waardoor een antistofreactie wordt opgewekt — zonder in staat te zijn zich in de gastheer te vermeerderen en ziekte te veroorzaken. Voorbeelden van gedood en intact virusvaccin zijn het Salk-vaccin van het poliovirus, de influenza A en B virusvaccins en het vaccin tegen het rabiesvirus, die worden geïnactiveerd door behandeling met formaline. In sommige gevallen zoals het poliovirus, zijn de antistoffen die ons beschermen, gericht tegen een onderdeel van de driedimensionale structuur van het virus, het icosaëdrisch deeltje. Het is daarom van groot belang het virusdeeltje als antigeen aan te bieden, teneinde de juiste beschermende antistoffen op te wekken. Als het poliovirus in onderdelen wordt afgebroken en mensen met de manteleiwitten ervan geïmmuniseerd worden, produceren zij wel antistoffen, maar die herkennen de complexe driedimensionale structuur van het virusdeeltje niet. Vandaar dat zulke antistoffen, ook al binden ze aan het deeltje, geen bescherming bieden tegen een infectie van het poliovirus. Daarom moet het levend virus met voldoende formaline behandeld worden om te voorkomen dat het zich in cellen vermeerdert, maar niet met zóveel dat de structuur van het virus erdoor verandert. [...] Op dit punt gekomen, kan het de moeite waard zijn in meer detail terug te keren naar onze eerste methode voor de productie van vaccins, waarbij gebruikt wordt gemaakt van levende, verzwakte virussen als im-
VVKSO
Dossier 5 – Leraarsmodule
Blz. 15
munisatiemiddel. Men zegt dat een virus virulent is als het een pathologisch effect heeft op de gastheer, hem ziek maakt. Virussen kunnen hun virulentie verliezen en slechts een licht effect hebben of helemaal geen ziekte veroorzaken; men noemt ze dan verzwakt. Als een virus verzwakt kan worden, kan het in levende vorm voor immunisatie gebruikt worden, waardoor vermenigvuldiging in de gastheer mogelijk is. Voorbeelden van dit type vaccin, behalve het pokkenvaccin, zijn het orale poliovirus Sabin-vaccin (ontwikkeld in het decennium na het Salk-vaccin), adenovirusvaccins (tegenwoordig alleen nog gebruikt voor het immuniseren van rekruten voor het leger), rubella (rode hond) virusvaccin, en virusvaccins tegen mazelen, bof en gele koorts. Een van de meest gebruikelijke manieren om een virus te verzwakken, bestaat uit de introductie bij een onnatuurlijke gastheer. (Bedenk dat de immuniteit voor het pokkenvirus oorspronkelijk op gang werd gebracht door een koeievirus.) Het bofvirus bijvoorbeeld, een menselijk virus, werd geënt in bebroede kippeneieren, waarin het aanvankelijk slecht groeide. Na verschillende series inentingen, passages, in deze eieren werden zeldzame, door mutatie ontstane varianten geselecteerd die beter groeiden in kippeneieren. Het bofvirus dat uit deze procedure tevoorschijn is gekomen, groeit goed in kippencellen en slecht in menselijke cellen. Het vermenigvuldigt zich in mensen voldoende om immuniteit op te wekken, maar niet sterk genoeg om ziekte te veroorzaken. Op dezelfde wijze werden de vaccins tegen het gele-koortsvirus en het mazelenvirus verzwakt door vermeerdering in kippenembryocellen, terwijl het rubellavirus en het poliovirus, bestemd voor vaccins, zijn ontwikkeld in een weefselkweek van apeniercellen. In alle gevallen werd geselecteerd op door mutatie ontstane varianten met een verminderde virulentie bij de mens.
VVKSO
Dossier 5 – Leraarsmodule
7
Praktische informatie m.b.t. het project
7.1
Werkgroep Natuurwetenschappen en ethiek
Blz. 16
Executeren om te overleven is het vijfde in een reeks dossiers voor de klaspraktijk, waarin ten behoeve van leerlingen van het katholiek secundair onderwijs een bepaald aspect uit de natuurwetenschappen vanuit een christelijk-ethische invalshoek bekeken wordt. Bij de reeks hoort ook een inleidende tekst waarin de leraar meer gedetailleerde informatie vindt over de doelstellingen en de methodes. Het dossier is samengesteld door de werkgroep Natuurwetenschappen en ethiek, op basis van een idee en teksten van Jaak Palmans. Met vragen, opmerkingen en ervaringen kan u steeds terecht bij: Werkgroep Natuurwetenschappen en ethiek VVKSO • Guimardstraat 1 • 1040 Brussel Tel. 02 507 06 42 • Fax 02 511 33 57 E-mail
[email protected]
7.2
Auteursrechtelijke bescherming
Het dossier mag door de leraar vrij gekopieerd worden voor didactisch gebruik ten behoeve van de eigen leerlingen. De leraar mag eveneens de tekst van de leerlingenmodule op diskette vrij gebruiken en desgewenst aanpassen voor didactisch gebruik ten behoeve van de eigen leerlingen. Voor het overige zijn alle rechten voorbehouden. Behoudens de uitdrukkelijk bij wet bepaalde uitzonderingen mag niets uit deze uitgave worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, op welke wijze ook, zonder de uitdrukkelijke voorafgaande en schriftelijke toestemming van het VVKSO.
8
Documentatie en bibliografie
B-Wapens – Pokken-stocks, De Standaard, 14 juni 1999. Destruction of smallpox postponed..., Scientific American, Vol. 274 (August 1996), nr. 8, blz. 11. Eerste executiedatum voor pokkenvirus verstreken, De Standaard, 14 september 1994. KEDZIERSKI M., "Vaccins en immuniteit", Natuur & Techniek, 62e jaargang, nr. 3 (maart 1994), blz. 220227. LEVINE A.J., "Virussen — Het draaiboek van een epidemie", Natuur & Techniek, Wetenschappelijke bibliotheek, 1994, 231 blz. Terdoodveroordeelde krijgt uitstel, De Standaard, 26 april 1999.
