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Cartas con AntraxScienceDaily

El trabajo es un avance en el nuevo campo conocido como Microbiología Forense, una disciplina que probablemente jugará un papel clave en las investigaciones de los ataques bioterroristas futuro.

"Estos datos nos cubierto actuado como una huella digital genética", dice la Dra. Keim, de la Northern Arizona University. "Podría conectar las pruebas microbianas a su fuente potencial".

 

Los investigadores en el Instituto de Ciencias del Genoma de la Universidad de Maryland Escuela de Medicina y sus colaboradores en el FBI, el Ejército de los EE.UU. Instituto de Investigaciones Médicas de Enfermedades Infecciosas y Northern Arizona University han publicado el primer artículo científico basado en su investigación sobre los ataques con ántrax de 2001.

El caso fue pionero en el uso de la genómica y la microbiología en una investigación criminal. Más de 20 personas contrajeron ántrax de esporas de Bacillus anthracis por correo a través del Servicio Postal de los EE.UU. en 2001, y cinco personas murieron como consecuencia de los ataques. Los investigadores científicos del Instituto de Ciencias del Genoma desempeñado un papel clave en la investigación conocida como Amerithrax.

En el documento se describe cómo el Instituto para la Facultad de Ciencias del Genoma y colaboradores del FBI descubrió que las muestras de ántrax utilizado en todos los ataques eran genéticamente idénticos. Más tarde, otro grupo de científicos - también como el Instituto de Genoma Facultad de Ciencias - se traza esporas del ántrax utilizado en las cartas de nuevo a un matraz de Bacillus anthracis y varias muestras tomadas de ese frasco. El custodio principal del frasco fue Bruce Ivins, Ph.D., un científico en un laboratorio de biodefensa del Ejército de EE.UU. en Maryland. Con este cable clave de investigación del equipo científico, el FBI utilizó la labor policial adicional a la conclusión de que Ivins fue el autor de los ataques por correo. Ivins se suicidó antes de que el caso podría ir a la corte. El FBI ha cerrado la investigación Amerithrax.

"Este trabajo y la investigación Amerithrax realmente marcó el inicio de un nuevo enfoque para la ciencia que llamamos la genómica forense", dice el autor principal, Jacques Ravel, Ph.D., profesor asociado de microbiología e inmunología en la Escuela de la Universidad de Maryland de la medicina y director asociado de la genómica en el Instituto de Ciencias del Genoma. "La ciencia es un componente crítico del caso Amerithrax. Sin genómica, habría sido extremadamente difícil reducir la lista de sospechosos potenciales."


 

"Antes de Amerithrax, nadie aprecia la precisión, exactitud y fiabilidad que este tipo de genómica puede ofrecer como técnica forense microbiana", dice el primer autor David Rasko, Ph.D., profesor asistente de microbiología e inmunología en la Escuela de Medicina y un científico investigador en el Instituto de Ciencias del Genoma. "A día de hoy, éste sigue siendo el único caso en el que han sido la microbiología y la genómica utilizados en una investigación penal. Forense microbiana sería una herramienta de investigación fundamental si otro ataque bioterrorista alguna vez a la huelga los EE.UU."

El documento recientemente publicado describe el trabajo que el FBI asignado al Instituto del Genoma de los miembros de la facultad de Ciencias como los Dres. Ravel y Rasko, así como el director del instituto, Claire Fraser-Liggett, Ph.D., profesor de medicina y microbiología e inmunología en la Escuela de Medicina, desde 2001 hasta 2003. Los científicos trabajaron con un equipo de investigadores como Paul Keim, Ph.D., profesor regente y director de la división en la Northern Arizona University y el Instituto de Investigación Genómica Traslacional, así como los investigadores militares y el FBI.

"Hemos reunido a un equipo de clase mundial de investigadores de genómica en el Instituto de Ciencias del Genoma", dice E. Albert Reece, MD, Ph.D., MBA, vicepresidente de asuntos médicos de la Universidad de Maryland, y John Z. y Akiko K. Bowers Distinguido profesor y decano de la Universidad de Maryland Escuela de Medicina. "Su trabajo pionero en el campo de la medicina forense microbiana es típico de su investigación de vanguardia. Estamos orgullosos de tenerlos en nuestro equipo, que nos lleva a una nueva era de la ciencia."

 


La investigación científica comenzó cuestionando si el ántrax utilizado en todas las cartas habían llegado de la misma fuente. Las esporas en cada carta había sido preparado de manera diferente, haciendo que se vean diferentes el uno del otro a simple vista. científicos Militar de Ejército de los EE.UU. Instituto de Investigaciones Médicas de Enfermedades Infecciosas (USAMRIID) en Fort Detrick, Maryland, llevó a las esporas de cada letra y creció en el laboratorio. Mirando con un ojo experto en las muestras que había crecido, los científicos pudieron ver que un pequeño número de las colonias bacterianas se veía muy diferente de la apariencia normal de la mayoría de las bacterias del ántrax. Los científicos aislaron las esporas inusual y crecieron solos. Como las esporas reproducirse, los científicos vieron que las diferencias o variaciones persiste, lo que indica que no fuera una especie de aberración.

"Las muestras de las cartas tenían la misma combinación de variantes en las esporas," dijo el Dr. Ravel. "Esa fue una de las primeras cosas que empezaron a relacionar las letras."

A continuación, Instituto de Ciencias del Genoma investigadores fueron acusados ​​de la secuenciación del genoma de las poblaciones de las colonias bacterianas variante - sólo las esporas que parecía inusual. Ellos querían averiguar si existen diferencias genéticas que estaban haciendo las colonias de bacterias mirada única. Hubo, y las diferencias genéticas mismo se encontraron las preparaciones de esporas de todas las letras, de manera concluyente su vinculación a la misma fuente. Había cuatro tipos de estas variaciones se encuentran en el ántrax que se produjo en las letras. Los científicos finalmente descubrieron que el ántrax utilizado en los atentados fue el producto de al menos dos diferentes lotes de producción de ántrax que había sido mezclados, cada uno con su propia red de distribución única de las variantes. Mezclar los lotes creado una combinación única de características genéticas que más tarde ayudó a realizar el seguimiento de los preparativos de esporas de nuevo al matraz de la fuente en el laboratorio del Dr. Ivins.

"La ciencia es una técnica utilizada para generar clientes potenciales como parte de una investigación del FBI," dice el Dr. Ravel. "La ciencia nos dice que la espora vino de ese frasco en particular, pero es importante tener en cuenta que la ciencia nunca destacó Bruce Ivins. Fue un trabajo a la policía que hizo eso."

Como una de las primeras investigaciones y de más alto perfil de su clase, Amerithrax ha ayudado a dar forma al emergente campo de la medicina forense microbiana. Dado el caso, el Dr. Ravel, Rasko doctor y sus colegas en el Instituto de Ciencias del Genoma han sido líderes en los esfuerzos de la comunidad científica para ampliar el campo, contribuyendo a la elaboración de normas y directrices para futuras investigaciones.

"Estábamos tratando de averiguarlo sobre la marcha", dice el Dr. Rasko. "Por ejemplo, para suministrar pruebas de que llevará a cabo en el tribunal penal, se necesita un nivel muy alto de precisión con metodologías bien validados. Se trata de un estándar mucho más alto que nuestra investigación académica propia. Sus resultados deben ser completamente a prueba de tontos y pasivo en las un tribunal de justicia. Esos son los tipos de normas y directrices que estamos desarrollando ahora, para que los científicos forenses microbiana puede ser preparado en el caso de otro ataque biológico. "
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David A. Rasko, Patricia L. Worsham, Terry G. Abshire, T. Scott Stanley, Jason D. Bannan, Mark R. Wilson, Richard J. Langham, R. Scott Decker, Jiang Lingxia, Timothy D. Lee, M Adam . Phillippy, Steven L. Salzberg, Pop Mihai, Matthew N. Van Ert, Leo J. Kenefic, Paul S. Keim, Claire M. Fraser-Liggett y Jacques Ravel. Bacillus anthracis genoma análisis comparativo en apoyo de la investigación Amerithrax. Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, 07 de marzo 2011 DOI: 10.1073/pnas.1016657108

 

Enlace: http://www.sciencedaily.com/releases/2011/03/110307151913.htm