تطبيقات علم الجينوم الميكروبي (الأدلة الجنائية الميكروبية Microbial Forensics)

ظهور أحداث الإرهاب البيولوجي بالجمرة الخبيثة anthrax في عام 2001 والتهديد المستمر للإرهاب البيولوجي bioterrorism قاد العديد من الباحثين للبحث عن سبل للكشف عن وجود هذه الأسلحة البيولوجية bioweapons بشكل أكثر كفاءة وأكثر سرعة. العديد من الأمراض diseases التي تسببها هذه العوامل البيولوجية biological agents المحتملة لا تسبب أي أعراض symptoms على الأقل لعدة أيام بعد الإصابة، وعندما تظهر الأعراض، تكون في البداية تشبه أعراض الانفلونزا flu-like. لذلك، قد يكون من الصعب التفريق بين التفشي الطبيعي natural outbreak والإطلاق المتعمد intentional release لممرض pathogen يحتمل أن يكون مميت.

أدت هذه المخاوف إلى منطقة ناشئة وجديدة نسبياً في علم الأحياء الدقيقة microbiology يسمى الأدلة الجنائية الميكروبية microbial forensics، الفرع من العلم الذي يحاول التعرف على الأنماط patterns في تفشي المرض، تحديد المسبب المرضي المسؤول، السيطرة على انتشار الممرض، واكتشاف مصدر العامل المسبب للأمراض pathogenic agent. أدوات التحقيق، مثل التسلسل الجيني gene sequencing، مسابر DNA، المصفوفات الدقيقة microarrays، وتفاعل البلمرة المتسلسل PCR غالباً كافية إذا كان تفشي المرض هو تفشي طبيعي. ومع ذلك، إذا كان "التفشي" نتيجة إطلاق موجه — هجوم إرهاب بيولوجي bioterrorism attack — عندئذ تعقب مصدر الميكروب (والجاني) هو أمر بالغ الأهمية. على سبيل المثال، أثارت هجمات رسائل الجمرة الخبيثة في عام 2001 حالة من الذعر بين العامة وأظهرت الحاجة إلى تأسيس "الإسناد attribution" (من هو المسؤول عن الجريمة) خوفا من حدوث هجوم مماثل. اقترح البعض أن وباء انفلونزا الخنازير swine flu pandemic في عام 2009 في مرحلة ما أنه كان نتيجة لإنتشار عرضي للفيروس من مختبر بحثي research lab يقوم بتجارب اللقاح vaccine experimentation. لم تدعم الأدلة الجنائية الميكروبية هذا الادعاء.

العلوم وراء الأدلة الجنائية الميكروبية تشمل علم الأحياء الدقيقة الكلاسيكي classical microbiology، الهندسة الوراثية genetic engineering، علم الجينوم الميكروبي microbial genomics، وعلم الوراثة العرقي phylogenetics. التحقيقات الميكروبيولوجية الجنائية Forensic microbiological investigations هي أساسا نفس التحقيقات الجنائية الأخرى لأنها تتضمن تحقيق مسرح الجريمة crime scene investigation, جمع الأدلة evidence collection، سلسلة من الحماية custody لجمع ومعالجة وحفظ الأدلة، تفسير النتائج custody —ومتفردة للعالم scientist— العرض التقديمي في المحكمة court presentation. الأهم من ذلك، على عكس البيانات البحثية التي يجب أن تخضع للتدقيق من قبل المراجعين ومحرري المجلات، بيانات الأدلة الجنائية الميكروبية يجب أن لا يمكن إنكارها ويجب أن تصمد لتدقيق القضاة judges والمحلفين juries في محكمة قانونية. لأن الأدلة المقدمة يجب أن لا تكون محل خلاف، أدوات التحقيق من التسلسل الجيني، مسابر DNA، المصفوفات الدقيقة microarrays، وتفاعل البلمرة المتسلسل PCR قد لا تكون كافيه لضمان أن الأدلة ستجلب الجاني (الجناة) إلى العدالة ولردع الهجمات المستقبلية.

تشارك الأدلة الجنائية الميكروبية أيضاً في أنواع أخرى من الحالات الطبية والصحية. يمكن حل حالات الإهمال الطبي medical negligence، حيث النظافة غير الكافية أو غير الملائمة في المستشفى يمكن أن تؤدي إلى اصابة المريض بعدوى ما بعد الجراحة post-surgical infection أو عدوى مكتسبة من المستشفيات hospital-acquired infection (وربما يموت)، عبر التحاليل الجنائية forensics analysis. بالإضافة إلى ذلك، جلب تفشي الأمراض المنقولة عن طريق الأغذية foodborne disease دعاوى قضائية ضد الشركات تدعي الإهمال في الممارسات الصحية sanitary practices. وإمكانية التلوث المتعمد عبر الإرهاب المنقول بالأغذية foodborne terrorism هو أمر ممكن بالتأكيد. في جميع هذه الحالات، تعقب الميكروب المعدي إلى شركة أو شخص (اشخاص) المنشأ سيكون أمر حاسم. هذا يضع مجالات الهندسة الوراثية genetic engineering, التقنية الحيوية biotechnology، وعلم الجينوم الميكروبي microbial genomics في طليعة هذا المجال الناشئ.