Transcript The Role of real-time PCR in the CBRN Environment Palaiodimos L

Presented at the 23rd Polythematic Medical Symposium
of Hellenic Armed Forces
20-21 Feb 2014, Air Force General Hospital, Athens
The Role of real-time PCR in the CBRN Environment
Palaiodimos L., Schinas A., Fourka S., Anastasilakis C., Vorres A.,
Kakabouras E.
Joint CBRN Defense Company
Hellenic National Defense General Staff
The Role of real-time PCR in the CBRN Environment
Palaiodimos L., Schinas A., Fourka S., Anastasilakis C., Vorres A., Kakabouras E.
Joint CBRN Defense Company, Hellenic National Defense General Staff
• Polymerase Chain Reaction (PCR) is a
laboratory technique of molecular biology
used to amplify a particular DNA sequence.
• PCR allows the identification of the genetic
footprint of organisms including those that
could be used as Biological Warfare Agents
(BWA).
The Role of real-time PCR in the CBRN Environment
Palaiodimos L., Schinas A., Fourka S., Anastasilakis C., Vorres A., Kakabouras E.
Joint CBRN Defense Company, Hellenic National Defense General Staff
• In conventional PCR , the product of
DNA amplification is detected at the
end of the reaction.
• The key feature of real-time PCR is
that the amplified DNA is detected
as the reaction progresses in “real
time” providing results much earlier.
(Invitski et al, 2003)
The Role of real-time PCR in the CBRN Environment
Palaiodimos L., Schinas A., Fourka S., Anastasilakis C., Vorres A., Kakabouras E.
Joint CBRN Defense Company, Hellenic National Defense General Staff
The rapid detection of Biological Warfare Agents
(BWAs) is crucial in order to proceed with:
• The necessary measures to eliminate the
contamination
• The appropriate therapeutic interventions
Real-time PCR is a rapid technique of simultaneous
molecular identification of various BWAs with
satisfactory sensitivity and specificity. (Peruski et
al, 2003)
Hellenic Armed Forces operate the R.A.P.I.D.
(Ruggedized Advanced Pathogen Identification
Device), which is a portable BWA detection system
based on real-time PCR appropriate for use at the
CBRN warm zone.
Currently JCBRNDC is in the process of acquiring
new bio-detection technologies in order to
enhance its field capabilities
The Role of real-time PCR in the CBRN Environment
Palaiodimos L., Schinas A., Fourka S., Anastasilakis C., Vorres A., Kakabouras E.
Joint CBRN Defense Company, Hellenic National Defense General Staff
R.A.P.I.D. advantages are:
• User friendliness: simple mix of specimen
and water, user friendly software
• Portability: small size and low weight
• Compatibility: supported by any portable
computer operating Windows XP software
• High Speed: capability of analyzing 16
specimens within a few hours
• High sensitivity and specificity comparable
to other similar devices (Christensen D. et al,
2006)
The Role of real-time PCR in the CBRN Environment
Palaiodimos L., Schinas A., Fourka S., Anastasilakis C., Vorres A., Kakabouras E.
Joint CBRN Defense Company, Hellenic National Defense General Staff
Biological Warfare Agents Detected by R.A.P.I.D.
Bacillus Anthracis
Cambylobacter
Francisella Tularensis
Cryptosporidium
Smallpox
Ebola Virus
Yersinia Pestis
Brucella
Listeria
Avian Influenza Virus
E. Coli O157
Clostridium Botulinum
Salmonella
Marburg Virus
References
1) Nucleic acid approaches for detection and identification of biological warfare and infectious disease agents. Ivnitski et al,
BioTechniques 35:862-869 (October 2003)
2) Rapid diagnostic assays in the genomic biology era: detection and identification of infectious disease and biological weapon agents.
Peruski et al, BioTechniques 35:840-846 (October 2003)
3) Detection of Biological Threat Agents by Real-Time PCR: Comparison of Assay Performance on the R.A.P.I.D., the LightCycler, and the
Smart Cycler Platforms, Christensen et al, Clin Chem 2006 Jan;52(1):141-5
CWAs – A challenge to health infrastructure
Palaiodimos L, Schinas A, Galatas I*
Joint CBRN Defense Company, HNDGS; * Editor @ CBRNE-Terrorism Newsletter
Presented at the 40th Pan-Hellenic Medical Congress (14-17 May 2014)
ΟΙ ΧΗΜΙΚΕΣ ΠΟΛΕΜΙΚΕΣ ΟΥΣΙΕΣ ΚΑΙ Η ΠΡΟΚΛΗΣΗ ΓΙΑ ΤΙΣ
ΥΓΕΙΟΝΟΜΙΚΕΣ ΥΠΟΔΟΜΕΣ
Λ. Παλαιοδήμος, Α. Σχοινάς, Ι. Γαλατάς*
Ειδικός Διακλαδικός Λόχος ΠΒΧ (Πυρηνικής-Βιολογικής-Χημικής) Άμυνας, ΓΕΕΘΑ
*Τξχος-Ιατρός (εα) – Εκδότης «CBRNE-Terrorism Newsletter»
ΣΚΟΠΟΣ: Η ανάδειξη της σημασίας που έχει η ύπαρξη υγειονομικών υποδομών και κατάλληλα
εκπαιδευμένου προσωπικού για την αντιμετώπιση μαζικών απωλειών υγείας μετά από χρήση
χημικών όπλων στην παρούσα εύθραυστη διεθνή γεωπολιτική συγκυρία.
ΥΛΙΚΟ: Ανασκόπηση σχετικής βιβλιογραφίας και εμπειρία Μονάδας.
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Οι καταστρεπτικές συνέπειες από τη χρήση χημικών πολεμικών ουσιών είναι
γνωστές από τις αρχές του 20ου αιώνα. Η χρήση τους στον 1οΠΠ, η επίθεση με σαρίν στο μετρό
του Τόκυο (1995) και η τρέχουσα υπόθεση των χημικών όπλων της Συρίας υπογραμμίζει τις
καταστρεπτικές συνέπειες των εν λόγω παραγόντων. Η πλειονότητα των επαγγελματιών υγείας
πρωτοβάθμιας περίθαλψης δεν έχει ιδιαίτερη γνώση για τον τρόπο χειρισμού παρόμοιων
κρίσεων. Πολλά μπορούν να δρομολογηθούν σε επίπεδο εκπαίδευσης ώστε να εξοικειωθεί το
προσωπικό των υγειονομικών υποδομών με διαδικασίες αυτοπροστασίας, διαλογής, παροχής
πρώτων βοηθειών, χρήσης αντιδότων και μαζικής/ατομικής απολύμανσης από τοξικούς
παράγοντες. Η εμπειρία από τις εκπαιδευτικές προσομοιώσεις σε ελληνικό έδαφος, από
περιστατικά χρήσης χημικών ουσιών για πολεμικούς-τρομοκρατικούς σκοπούς σε διεθνές
επίπεδο και ακούσιας έκθεσης του πληθυσμού μετά από βιομηχανικά ατυχήματα μεγάλης
έκτασης δείχνουν ότι απαιτείται συνεχής εκπαίδευση, κατάλληλος εξοπλισμός και εγρήγορση.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Οι χημικές πολεμικές ουσίες και η χρήση τους για πολεμικό-τρομοκρατικό
σκοπό ή η διαρροή τους μετά από βιομηχανικό ατύχημα αποτελούν μία διαρκή πρόκληση για
κάθε σύστημα υγείας. Η συνεχής εκπαίδευση του προσωπικού και η ετοιμότητα των
υγειονομικών υποδομών μπορεί να σώσουν ζωές. Το αναπάντεχο πάντα συμβαίνει!