ã 2003  Edwi Mahajoeno                                                  Posted    31 May 2003

Term paper

Intoductory Science Philosophy (PPS702)                      

Graduate Program / S3

Institut Pertanian Bogor

May 2003

 

Instructors :

Prof Dr Ir Rudy C Tarumingkeng

 Dr Bambang Purwantara

 

Bioterorisme: Penyalahgunaan Peran Mikroorganisme untuk Kesejahteraan Umat Manusia

 

 

Oleh:

Edwi Mahajoeno

P 062020081/PSL

 

Pendahuluan

Tahun-tahun terakhir abad 20 dan awal abad baru, abad 21, beberapa negara di planet ini mendapat berbagai ancaman terorisme. Terorisme yang dilakukan oleh sekelompok masyarakat/ orang yang ingin melaksanakan kehendak dengan berbagai bentuk ancaman baik fisik, mental, maupun tindakan kekerasan berupa perusakan, perbuatan kriminal (aksi peledakan bom), penyebaran penyakit bahkan pembunuhan. Tindakan semacam ini dapat dilakukan dengan mengatasnamakan kepentingan tertentu baik politik, ekonomi atau kepentingan kekuasaan lainnya untuk mendapatkan tanggapan yang diinginkan. Tidak jarang mereka melakukan tindakan teror dengan menggunakan berbagai alat atau senjata yang dapat mengakibatkan kerugian, cidera atau kerusakan dalam jumlah banyak, baik terhadap segala bentuk fasilitas kegiatan masyarakat umum dan penyakit pada hewan serta pertanian maupun kematian manusia. Ancaman terorisme yang marak dalam dekade terakhir ini seringkali dikaitkan dengan penggunaan agen hayati (mikroorganisme) sebagai sumber/penyebab penyakit yang mematikan, yang sering dikenal dengan bioterorisme.

Pada dekade yang sama Indonesia menghadapi persoalan teror, kerusuhan dan tindakan anarkhis marak di mana-mana, terjadi penculikan, pemboman dan pembunuhan, bahkan sampai kini belum diketahui dimana dan apa alasan yang benar terjadinya kasus kasus itu.. Aksi teror baik yang berakibat kerusakan bangunan fisik maupun benda lainnya dan kematian manusia di seluruh pelosok nusantara, oleh provokator kerusuhan maupun pelaku utamanya. Tidak luput dari gerakan teror di dalam negeri, di berbagai manca negara seperti Amerika Serikat, Jepang dan negara-negara Eropah  lainnya telah banyak didengar berita mengenai terorisme. Tambahan, terkait dengan aksi terorisme internasional, ketika Menara Kembar World Trade Center di NewYork dan Gedung Markas Besar Pertahanan USA Pentagon pada tanggal 11 September 2001 pagi waktu setempat dengan selang beberapa menit ditabrak oleh tiga pesawat komersial yang berakibat kerugian fisik material sangat besar dan jatuhnya moral/martabat negara adidaya yang tak dapat dinilai.

Sesungguhnya terorisme dengan menggunakan senjata gas, racun hasil metabolit mikroorganisme atau tumbuhan dan bahan kimia lainnya telah lama dilarang dalam peperangan, misalnya pada zaman Yunani atau Romawi kuno dan bangsa India sekitar  500 SM. Peperangan nutfah (germ) bukanlah ancaman baru dan akan menggantikan perang nuklir (konvensional), tetapi dengan perkembangan ilmu pengetahuan mikrobiologi khususnya persenjataan nutfah makin mendapat  perhatian besar yang lebih canggih dan  menakutkan. Hal ini karena kemampuan membunuhnya lebih efektif daripada bentuk persenjataan  api atau nuklir, juga tanpa adanya kemungkinan  pengelolaan dan profilaksis lanjut. Meskipun demikian pelarangan menggunakan persenjataan kimiawi dan hayati itu telah disepakati dalam perjanjian internasional yang pertama dalam Protokol Jenewa, 1925, dan kedua pada Konvensi Persenjataan Biologi 1972 yang melarang tidak hanya penggunaan tetapi pengembangan, produksi, dan penimbunan/persediaannya. Pada kesepakatan internasional ketiga, Konvensi Persenjataan Kimiawi, 1993, mempertegas negara-negara mana yang menuruti perjanjian persenjataan  itu dan memberi sanksi bagi yang melanggar. Dalam kaitan ini, tujuan penulisan kaji-pustaka ini akan menguraikan tentang beberapa bentuk penyalahgunaan peran mikroorganisme di dalam lingkungan, kesehatan dan dalam memenuhi kebutuhan manusia untuk meningkatkan kesejahteraan hidup dengan lebih menekankan pada penyalahgunaan fungsi mikroorganisme yang tidak sepatutnya, bioterorisme.

 

Peran Mikroorganisme dalam Lingkungan - Kesehatan

Peran penting mikrobiologi pertama kali diperkenalkan  dalam karya karya Louis Pasteur, Robert Koch, Winogradsky dan lainnya yang menjadi terkenal dengan  “Era Emas Mikrobiologi”, (1870-1910). Selama era ini tidak hanya sebagian besar bakteri agen-penyebab penyakit pada manusia  telah diidentifikasi, tetapi juga peran mikroorganisme sebagai pendaur-ulang sebagian besar unsur- hara penting kehidupan organisme di bumi telah diketahui. Pertengahan pertama abad 20 para ahli (mikrobiologiwan) banyak mengkonsentrasikan pada identifikasi bakteri (mikroba) dan upaya-upaya perawatan penyakit yang kemungkinan disebabkan oleh jasad renik. Teknik kultur murni (monokultur) mikroba telah dikembangkan oleh Robert Koch, yang bermanfaat untuk mempelajari sifat patogen dan mengkaji interaksinya dalam lingkungan alami yang heterogen. Perkembangan bioteknologi selama paruh akhir abad 20, kemudian  dipacu ledakan perkembangan biologi molekuler, memberikan kontribusi keberhasilan perkembangan DNA rekombinan, yang mempunyai banyak peran dalam penggunaannya di lingkungan.

Peran mikrobiologi lain yang menarik bagi manusia diantaranya fungsi dalam ekosistem alami sangat berdayaguna memberi kontribusi dalam perombakan dan perbaikan  senyawa-senyawa kimiawi pencemar , kontaminan bahkan senyawa xenobiotik yang sangat sulit dirombak dan persisten (recalcitrant). Kemampuan ini secara alami sangat lambat dalam jangka waktu lama, makin kompleks senyawa kimiawi sintetik dan berbeda jauh dengan struktur senyawa kimia alam, makin kompleks makin sulit dan diperlukan waktu lama bagi mikroba untuk menyesuaikan  pertumbuhannya dengan habitat barunya. Usaha-usaha pengembangan fungsi mikroba untuk meningkatkan daya perombakan dan perbaikan bahan-bahan kimia pencemar  sering dikenal dengan bioremediasi. Berbalikan dengan kepentingan Bioterorisme, keduanya sama-sama memanfaatkan kemampuan metabolisme mikroba di alam dengan berbagai perlakuan uji-coba berulang dan teknologi yang canggih didukung perkembangan bioteknologi genetika dan biomolekuler dalam laboratorium, Bioremediasi sekarang mendapat perhatian yang makin besar dari para mikrobiologiwan untuk meningkatkan kesejahteran alam hidup manusia. Perkembangan teknologi untuk memanfaatkan peran mikroorganisme maksimum di alam makin bertambah dan makin membuka wacana baru dalam pengelolaan perannya guna mendukung dan meningkatkan dayadukung lingkungan planet ini untuk tetap lestari dan berkelanjutan.

Di pihak lain perkembangan pengetahuan mengenai genetika mikroorganisme ini lebih berkembang akan tetapi  masih sedikit diketahui mengenai ekologi mikroba yang berkaitan dengan kelangsungan hidup, kompetisi, pertumbuhan, fungsi dan  keamanannya di lingkungan alami. Berkaitan dengan aspek kesehatan beberapa faktor yang bertanggungjawab terhadap timbulnya patogen baru adalah:

1)      perpindahan populasi penduduk (demografi/urbanisasi) dan  perilaku

2)      teknologi dan industri

3)      perkembangan ekonomi dan  tataguna lahan

4)      perjalanan dan perdagangan internasional

5)      adaptasi dan perubahan mikroba

6)      penurunan kualitas kesehatan masyarakat

7)      kejadian alam yang  abnormal yang menaikkan  keseimbangan patogen-inang biasa dan akhirnya

8)      situasi lain yang mengancam pemaparan    jumlah banyak penyakit mapan maupun baru yang mungkin terjadi dalam peperangan hayati.

Beberapa contoh hanya mewakili sedikit cara-cara mikroorganisme dan virus yang dimanfaatkan untuk meningkatkan kesejahteraan manusia, meski pada masa lalu mikroorganisme hanya dianggap sebagai organisme berbahaya karena dapat menimbulkan penyakit.

Penyakit virus smallpox (cacar) telah diketahui merupakan salah satu pembunuh terbesar dunia. Lebih kurang 4000 tahun lampau diperkirakan 10 juta orang mati karena penyakit  ini. Beberapa tahun terakhir ini tidak lahi ditemukan kasus penyakit ini setelah program faksinasi di seluruh dunia telah berhasil dilakukan sejak 1977..

Penyakit yang menjadi pembunuh besar lainnya adalah wabah pes (bubonic plague). Hampir sepertiga  seluruh populasi daratan Eropah, kurang lebih 25 juta orang antara tahun 1346 dan 1350 mati karena penyakit yang disebabkan  oleh bakteri, tetai kini rata- rata kuran dari 100 orang  per tahun  di seluruh dunia yang meninggal akibat wabah ini..

Setidaknya ada 500.000 spesies mikroba di alam, dan mungkin lebih banyak lagi tetapi hanya  beberapa  ratus spesies saja  yang berpotensi sebagai  patogen pada manusia. Banyak mikroorganisme  melakukan   aktivitasnya secara bebas  yang esensial mendukung kehidupan, dan banyak lain yang erat berhubungan  dengan  tumbuhan dan hewan yang stabil dan hubungan bermanfaat. Akan tetapi pada spesies yang patogen mempunyai efek sangat negatif terhadap organissme inangnya dan akibatnya seringkali banyak menjadi  obyek kajian para pemegang kekuasaan kejahatan.

Beberapa dekade waktu pada abad pertengahan  wabah  penyakit telah menyerang populasi bangsa Eropah. Wabah epidemi kuno datang berasal dari adanya pergantian populasi tikus dalam tengah kota dan dipengaruhi misalnya oleh variabel-variabel seperti cuaca dan hasil panenan. Kini kita mempunyai pusat wabah baru yang dapat  menyerang kota-kota . Akan tetapi wabah baru itu tidak dipengaruhi oleh gejala alam, tetapi agaknya wabah ini dipengaruhi oleh variabel-variabel modern  seperti: keinginan politik, ekonomik dan militer. Wabah baru ini merupakan  perang biologi yakni penggunaan organisme  hayati agen-agen melukai atau membunuh tentara atau populasi penduduk dalam suatu tindakan perang atau terorisme.

 

Propagasi massa hayati dan Bioterorisme

Pada masa yang bersamaan pengembangan keamanan mikroba di lingkungan menjadi bagian besar perhatian untuk maksud-maksud perdamaian dan pertahanan keamanan suatu negara, sebaliknya erat berkaitan dengan kemampuan mikroba sebagai sarana persenjataan perang, yang dikenal dengan senjata biologi (hayati), atau sering dikonotasikan dengan senjata pembunuh massa.

Persenjataan biologi mendapat perhatian sejumlah kalangan pada akhir-akhir ini karena berkaitan dengan kemudahan  pembuatan dan propagasi massa hayati (mikroba) tidak saja oleh ahli biologi/mikrobiologiwan semata tetapi juga mereka yang berpengalaman dalam kerja laboratorium propagasi sel (kultur jaringan). Keahlian demikian diketahui atau dicurigai mendapat pasokan dana atau menjadi alat kekuasaan beberapa pejabat atau rejim pemerintahan dan kelompok radikal/ekstrimis untuk mendukung misi atau untuk penggunaan terorisme. Walaupun kenyataan  bahwa senjata biologi sangat bermanfaat dalam penanganan kekuatan militer biasa, kemungkinan terbesar penggunaan senjata biologi boleh jadi oleh kelompok terorist ini merupakan bagian dari para mikrobiologiwan yang terlatih dengan ketrampilan laboratorik  tinggi. Ada organisasi bahkan negara sedang berkembang yang sangat miskin  atau kelompok politik yang sangat ekstrim dapat  membutuhkan keuangan sangat besar menguasai keahlian teknis untuk memeperoleh dan menggunakan senjata biologik. Jadi agen-agen ini berpotensi merusak  massa yang terselubung yang ekivalen dengan bom atom oleh orang-orang di negara maju.

Adanya bakteri patogen dan atau virus  yang sangat bermanfaat untuk “perang hayati” dan banyak anggotanya sangat mudah untuk memperolehnya, mengembangbiakannya dan  menyebarluaskannya. Mikroorganisme yang sangat umum menjadi agen-agen tersebut dapat disebutkan sebagaiu berikut:

1) Bacillus anthraxis agen penyebab anthrax. Oleh karena  B. anthraxis menghasilkan endospora yang bila disemprotkan akan dapat menyebar luas sangat efektif  Bakteri patogen melalui inhalasi berupa bentuk spora atau bakteri hidup dan menyebabkan infeksi paru-paru  dengan laju mortalitas  hampir 100 persen. Pencegahan terhadap penyakit ini dapat dilakukan dengan vaksinasi, namun jarang tersedia vaksin, meskipun tidak terjadi penjalaran melalui persentuhan. Endospora Baccillus ini telah lama digunakana untuk “senjata hayati”, karena mudah diperoleh, yang bersifat endemik pada ternak dan hampir di seluruh dunia. Mudah memproduksi spora dalam jumlah besar dan bertahan lama kemampuan hasil daya-toksisnya. Seringkali bioterorisme dikaitkan dengan  spora Bacillus anthraxis , dan Paul Keim, 2001, ahli dalam identifikasi strain   anthrax,  telah menyimpan  koleksi strain sebanyak 1300 dari seluruh dunia. Dengan teknik identifikasi yang memfokuskan pada  sejumlah variasi ulangan tandem dan spot pada genom mikroba ini. Spora ini telah digunakan semenjak Perang Dunia I dan selama “ perang dingin” Ameriak Serikat dan Uni Soviet  masih melanjutkan  pengembangan program  persenjataan hayati ini secara- besar-besaran yang melibatkan ribuan orang, teknik yang lebih canggih dan penyempurnaan daam penyediaan secara cepat maupun  penyampaian kepada sasaran yang dikenai.

Spesies lain yang menghasilkan  bentuk endospora dan sangat resisten adalah 2) Clostridium botullinum. Calon yang lebih eksoktik adalah agen  yang berupa racun botulinum yang dihasilkan bakteri ini. Racun yang bersifar aerosol meskipun membran mukus dapat menyerap racun ini, tapi dapat digunakan sebagai “senjata hayati”. Botulisme ini dapat dicegah dengan  vaksinasi, tapi seringkali tidak tersedia, tetapi antitoksin banyak tersedia dan tidak bersiat menular

3) Virus Smallpox  juga menjadi calon untuk “persenjataan hayati”, walaupun  vaksin smallpox (cacar) yang sangat efektif, belum digunakan secara teratur selama  lebih dari 20 tahun  karena smallpox  telah diberantas  di seluruh dunia pada 1980. Akibatnya lebih dari  90% populasi penduduk dunia kini kurang mendapat vaksin yang memadai dan mudah terjangkit penyakit ini.. Virus ini sejak diketahui  tok sisitasnya  dijadualkan  untuk dirusak pada 1999 dan dapat diperkirakan  bahwa  agen ini secara tetap berpotensi.menjadi  daftar calon “senjata hayati”. Penyakit variola ini  telah diketahui merupakan salah satu pembunuh terbesar dunia. Lebih kurang 4000 tahun lampau diperkirakan 10 juta orang mati karena penyakit  ini.

Penyakit yang menjadi pembunuh besar lainnya adalah wabah pes (bubonic plague),.4) Yersinia  pestis; mikroorganisme yang bertanggungjawab selama wabah pandemik abad pertengahan, itu Hampir sepertiga  seluruh populasi daratan Eropah, kurang lebih 25 juta orang antara tahun 1346 dan 1350 mati karena penyakit yang disebabkan oleh bakteri ini. Pentingnya cara penjalaran penyakit ini oleh kutu yang hidup pada hewan mengerat yang menggigit seseorang dan kemudian terinfeksi Yersinia pestis, karenanya penyakit wabah pes ini masih berpotensi disalahgunakan sebagai calon “senjata hayati”. Bakteri membelah berlipatganda dengan cepat dalam nodus limfa, tetapi tidak menular dan memiliki laju mortalitas 50 – 75%.

Beberapa calon mikroorganisme yang dapat digunakan sebagai “senjata hayati” lainnya misalnya:

5) Salmonella typhi (penyakit-penyakit melalui makanan atau media air) dan  tergantung dari jumlah minimum tertentu patogen  dalam tubuh  untuk menyebabkan gejala sakit. Salmonellosis yang disebabkan oleh bakteri jenis ini, rata-rata  47.500 kasus per tahun dijumpai di Amerika Serikat. Gejala penyakit ini  umumnya  dikenal dengan demam tiphus, yaitu diarhae, mual-mual, muntah dan demam tergantung dari virulensi strain Salmonella..

6) Francisella tularensis (demam kelinci) penyebab tularemia,  dan 7) Brucella abortus (demam dan bacterimia), keduanya mampu menyebabkan infeksi fatal.

8) Virus Rabies dan 9) virus Ebola. Banyak diantara agen-agen yang menyebabkan penyakit selama beberapa hari atau minggu pemaparan dengan laju kematian yang tinggi..

Suatu sifat umum agen pembawa penyakit  yang dapat disebarluaskan  adalah dalam bentuk aerosol yang  mudah menyebar luas serta menginfeksi secara sederhana dan cepat, Pada 1962., terjadi satu ledakan smallpox (cacar)  lalu di negara-negara maju terjadi di Jerman.. Penyakit ini menginfeksi para pekerja Jerman sepulang dari Pakistan, terkena  wabah cacar  yang segera berkembang dan dirawat  serta dikarantinakan.. Oleh karena batuk pasien tersebut, berakibat menginfeksi 19 orang menjadi tervaksinasi, setidaknya  satu orang meninggal dunia,. Pada kassus lain di Sverdlovs Rusia, sekurangnya satu gram spora telah menyebar ke atmosfer dari fasilitas persenjataan, dan setiap orang disekitar area itu  terimunisasi dan  diberikan terapi antibiotik profilaksis segera setelah kasus anthrax pertama kali diketahui.. Sekitar 77 orang  di luar fasilitas itu terjangkit anthrax  sedang 66 individu lainnya mati. Pada tahun 1984 ekstrimis keagamaan di USA menginokulasi Salmonella dalam salad di 10 kedai makanan, yang telah menyebabkan 751 kasus salmonellosis makanan terjadi di daerah yang biasanya hanya 10 %.

Kabar terakhir Lembaga Genetika  di Tashkent, Uzbekistan 1996 telah mengungkapkan hasil penelitiannya mengenai jenis jamur (fungi) yang menyerang sistem perakaran tanaman pertanian sebangsa opium poppies. Lembaga yang didukung oleh Dinas Militer Uni soviet ini  pada masa itu ditugaskan sebagai pusat pengkajian peran mikroorganisme perusak tanaman pertanian. Pertanian opium merupakan  tanaman penghasil bahan narkotika yang cukup tinggi  nilai ekonominya, oleh karenanya seorang ahli penyakit tanaman  berkevbangsaan Inggris Paul Rogers menyatakan adanya bukti baru penggunaan “senjata hayati” terhadap tanaman pertanian.

 

Dampak penyalahgunaan peran mikroorganisme

Penyalahgunaan peran mikroorganisme untuk kegiatan yang merugikan seperti halnya bioterorisme ini berdampak sangat luas. Pengawasan dan kewaspadaan terhadap bahaya bioterorisme yang harus selalu ditingkatkan dengan berbagai upaya pengembangan sidik-cepat dan upaya penanggulangannya merupakan kajian yang memerlukan biaya operasi cukup besar. Negara adidaya Amerika Serikat misalnya dalam tahun anggaran belanja 2002 harus menjatahkan dana sebesar lebih kurang 1.500. juta dolar.  Dampak penyalahgunaan peran ini sangat meluas baik dari segi politik maupun ekonomi, keamanan, kesehatan dan bahkan peradaban suatu bangsa. Pemberlakuan hukum dalam rangka antisipasi keamanan warganegara dan atau undang-undang perdagangan dalam negeri negara adikuasa itu pun  terhadap bahaya bioterorisme secara langsung ataupun tidak langsung sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan ekonomi negara-negara pengekspor komoditas ke negara  maju. Rentetan administrasi dan registrasi  yang harus memenuhi baku prasyarat  keamanan bahaya bioterorisme itu  berakibat penambahan prosedur dan beban ekonomi yang tidak saja makin berbelit  dan biaya tinggi juga waktu dan tahap penyesuaian yang berlarut. Ironinya banyak dugaan dan ataupun isu yang berkembang  asal muasal bioterorisme tidak lepas dari kondisi sosekpolkam negara berkembang dan kekhawatiran negara maju yang berlebihan..

Di lain pihak akhir-akhir ini digalakkan lagi pembuatan vaksinasi besar-besaran guna mengantisipasi aksi ini. engan pemberian vaksinasi  dimungkinkan seseorang mengalami kekebalan permanen terhadap penyakit yang ditimbulkan spesies yang sama, meski sampai saat ini lebih kurang seperempat abad lalu penyakit ini dinyatakan telah  musnah, misalnya penyakit cacar (variola).

 

Kesimpulan

Mikroorgansime sebagai bagian struktur biotik dalam ekosistem maupun biosfer memiliki peran besar dalam kehidupan umat manusia di planet bumi ini, yang berfungsi unik, sebagai pengurai atau dekomposer dalam tingkatan trofik ekosistem yang seringkali sangat bermanfaat bagi keberlanjutan  kehidupan dan kesejahteraan umat manusia. Namun di pihak lain mikroorganisme dapat berakibat merusak dan kehancuran sendi-sendi kehidupan umat manusia itu sendiri bilamana manusia tidak dapat mengendalikannya ataupun diri manusia itu sendiri.

Bentuk penyalahgunaan peran mikroorganisme yang tidak sepatutnya seperti bioterorisme, dan sebaliknya yang seharusnya untuk kemaslahatan umat manusia, dapat berdampak sangat luas memasuki sendi-sendi kehidupan manusia

Daftar Pustaka

Atlas, RM and  R. Bartha. 1999. Microbial Ecology : Fundamentals and Applications. Benjamin Cummings Publisher, USA.

Bioterorisme : URL http://www.ncid.htm  23 Mei 2003

Bioterrorism: URL: http://www.Cdc.gov/ncidod/EID/vol3no2/kaufman.htm  30 Maret 2003 ;

Enserink M and E. Marshall, 2002. News of the Week: Biodefense,Eternal-Universe Idea Comes Full Circle, Science, Vol 296 – 26 April 2002

Enserink M, 2002, News of the Week: Biological and Chemical Warfare, Science, Vol 298 – 18 October 2002

Jenifer Couzin, 2002. Focus: Bioterrorism, A Call for restraint on Biological data. Science, Vol. 297 - 2 August 2002

Kaiser, J, 2002. News of the Week: 2003 Budget, Bioterrorism Drives    Record NIH Request. Science, Vol 295 – 1 February 2002

Madigan, MT, JM Martinko and J. Parker. 2000. Brock Biology of  Microorganisms. Prentice. Hall Publishers USA.

Michell, R. 1992. Environmental Microbiology. John Wiley and Sons Inc Publisher NY.

Nester, E.W. and CN Sawyer, 2003. Microbiology: A Human Perspective. Mc GrawHill Inc. Publisher NewYork

Ollsnes S and Wesche, 2001. Science’s Compass: Perspectives Microbiology, Fighting Anthrax with a Mutant Toxin. Science, Vol 292 – 27 April 2001

Stone, R, 2000, News of the Week: BioterrorismExperts Call Fungus Threat Poppycock, Science, Vol 290 – 13 October 2000