Pages

Aplikasi Genomika Untuk Forensik Mikroba dalam Penyelidikan Kasus Amerithrax

Jurnal KeSimpulan.com - Forensik mikroba digunakan untuk mengurai kasus serangan Anthrax tahun 2001. Bidang sains baru aplikasi genomika untuk penyelidikan kriminal bioteror.

Sebuah tim peneliti dari Institute for Genome Sciences di University of Maryland School of Medicine bersama FBI, US Army Medical Research Institute of Infectious Diseases dan Northern Arizona University melaporkan hasil pertama berdasarkan penyelidikan atas serangan anthrax tahun 2001. Kasus ini merupakan terobosan dalam penggunaan genomika dan mikrobiologi dalam investigasi kriminal.

Lebih dari 20 orang tertular antraks dari spora Bacillus anthracis yang dikirimkan melalui US Postal Service pada tahun 2001 dan lima orang tewas akibat serangan tersebut. Penelitian ilmuwan dari Institute for Genome Sciences memainkan peran kunci dalam penyelidikan yang dikenal sebagai kasus Amerithrax.

Laporan ke Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) ini menjadi perintis yang dikenal sebagai forensik mikroba (microbial forensics), bidang ilmu yang mungkin akan memainkan peran kunci dalam investigasi terhadap setiap serangan bioterror masa depan.

Peneliti mendeskripsikan bagaimana fakultas Institute for Genome Sciences dan kolaborator dari FBI menemukan bahwa sampel anthrax yang digunakan dalam semua serangan secara genetik identik. Kemudian, tim ilmuwan lain (juga termasuk Institute for Genome Sciences) dapat menelusuri spora Anthrax yang digunakan dalam surat kembali ke dalam botol berisi Bacillus anthracis dan beberapa sampel.

Kasus dimulai dengan Bruce Ivins yaitu seorang ilmuwan di laboratorium U.S. Army biodefense laboratory di Maryland. FBI memimpin investigasi tim sains yang menyimpulkan bahwa Ivins adalah pelaku serangan surat. Ivins bunuh diri sebelum kasus ke pengadilan. Sejak itu FBI menutup penyelidikan Amerithrax.

"Laporan dan penyelidikan Amerithrax ini benar-benar menandai awal dari sebuah pendekatan baru untuk sains yang kita sebut genomika forensik. Sains ilmu pengetahuan adalah komponen penting dari kasus Amerithrax. Tanpa genomika akan sangat sulit untuk mempersempit tersangka," kata Jacques Ravel, mikrobiolog dan imunolog dari University of Maryland School of Medicine dan direktur asosiasi genomika di Institute for Genome Sciences.

"Sebelum Amerithrax, tidak ada yang menghargai presisi, akurasi dan kehandalan genomika sebagai teknik forensik mikroba. Hari ini, masih satu-satunya kasus di mana mikrobiologi dan genomika telah digunakan dalam investigasi kriminal. Forensik mikroba akan menjadi alat investigasi kritis jika serangan bioterror menyerang," kata David Rasko, mikrobiolog dari School of Medicine dan peneliti di Institute for Genome Sciences.

Laporan baru ini deskripsi yang ditugaskan dari FBI kepada Institute for Genome yang terdiri dari Ravel dan Rasko, serta Claire Fraser-Liggett, farmakolog dari School of Medicine dan direktur Institute for Genome. Para ilmuwan bekerja dengan tim penyelidik termasuk Paul Keim, direktur divisi di Northern Arizona University dan Translational Genomics Research Institute, serta para peneliti militer dan FBI.

"Kami telah mengumpulkan tim peneliti genomika kelas dunia di Institute for Genome Sciences. Mereka adalah pelopor dalam bidang forensik mikroba yang khas penelitian mutakhir. Kami bangga memiliki mereka dalam tim kami, membawa kita ke era baru sains," kata E. Albert Reece, wakil presiden untuk urusan medis di University of Maryland, serta John Z. dan Akiko K. Bowers, profesor distinguished dan dekan di University of Maryland School of Medicine.

Penyelidikan ilmiah yang dimulai dengan menanyakan apakah anthrax yang digunakan dalam semua surat datang dari sumber yang sama. Spora dalam setiap surat telah disiapkan berbeda, membuat mereka terlihat berbeda satu dengan yang lain dengan mata telanjang.

Ilmuwan militer di US Army Medical Research Institute of Infectious Diseases (USAMRIID) di Fort Detrick, Md, mengambil spora dari setiap surat dan dibudidayakan di laboratorium. Para ilmuwan bisa melihat sejumlah kecil koloni bakteri tampak sangat berbeda dari tampilan biasa sebagian besar bakteri anthrax. Para ilmuwan melihat spora terisolasi yang tidak biasa dan mereka tumbuh sendiri. Dengan replikasi spora, para ilmuwan melihat perbedaan atau variasi, menunjukkan spora ini bukan semacam kelainan.

"Sampel dari surat memiliki kombinasi varian spora dari asal yang sama. Ini salah satu link pertama," kata Ravel.

Selanjutnya, peneliti di Institute for Genome Sciences melakukan sekuens genom dari populasi varian koloni bakteri. Mereka ingin mengetahui apakah ada perbedaan genetik yang membuat koloni bakteri tampak unik. Ternyata ada dan perbedaan genetik yang sama ditemukan saat persiapan spora dari semua surat sehingga meyakinkan ke sumber yang sama.

Ada empat jenis variasi ditemukan dalam anthrax yang disertakan dalam surat. Para ilmuwan akhirnya menemukan bahwa anthrax yang digunakan dalam serangan adalah produk dari setidaknya dua batch yang berbeda dari anthrax yang telah dicampur bersama, masing-masing dengan distribusi varian yang unik. Pencampuran batch menciptakan sebuah kombinasi unik tanda tangan genetik yang kemudian membantu mereka melacak persiapan spora kembali ke sumber termos di lab milik Ivins.

"Data ini menunjukkan sidik jari genetik sebagai link bukti sumber mikroba," kata Keim dari Northern Arizona University.

"Sains adalah salah satu teknik yang digunakan untuk investigasi FBI yang lebih besar. Namun penting untuk dicatat bahwa sains tidak pernah menunjuk Bruce Ivins. Polisi yang melakukan itu," kata Ravel.

Amerithrax telah membantu munculnya bidang forensik mikroba. Sejak kasus ini, Ravel, Rasko dan rekan-rekannya di Institute for Genome Sciences telah pemimpin upaya komunitas ilmiah memperluas lapangan dengan berkontribusi terhadap pengembangan standar dan pedoman penyelidikan masa depan.

"Kami mencari tahu secara bersama. Sebagai contoh untuk mendapatkan bukti di pengadilan pidana, anda memerlukan standar akurasi sangat tinggi dengan validasi metodologi. Ini adalah standar yang lebih tinggi dibandingkan penelitian akademis kita sendiri," kata Rasko.
Bacillus anthracis comparative genome analysis in support of the Amerithrax investigation

Penulis :

David A. Rasko1, et.al.

Afiliasi :
  1. Institute for Genome Sciences, Department of Microbiology and Immunology, University of Maryland School of Medicine, Baltimore, MD 21201
Penerbit : PNAS March 7, 2011

Download dan Akses : DOI:10.1073/pnas.1016657108
Gambar : PNAS

Artikel Lainnya:

No comments:

Post a Comment