La definizione più chiara viene direttamente dal sito dell’Interpol:
“Bioterrorism refers to the intentional release of biological agents or toxins for the purpose of harming or killing humans, animals or plants with the intent to intimidate or coerce a government or civilian population to further political or social objectives.”
“Il bioterrorismo si riferisce al rilascio intenzionale di agenti biologici o tossine con lo scopo di danneggiare o uccidere esseri umani, animali o piante, con l’intento di intimidire o costringere un governo o una popolazione civile per perseguire obiettivi politici o sociali”.
Il bioterrorismo rappresenta una minaccia insidiosa e potenzialmente devastante, caratterizzata dall’intenzionale rilascio di agenti biologici patogeni o tossine con l’obiettivo di causare danni a esseri umani, animali o coltivazioni e vegetazione in generale.
Un tipo di attacco che non solo mette a rischio la salute pubblica, provocando epidemie e alti tassi di mortalità, ma genera anche panico e destabilizzazione su larga scala, spesso con l’intento di esercitare pressioni politiche o sociali su governi e popolazioni civili. Un tipo di attacco imprevedibile e dunque particolarmente difficile da contrastare, che richiede una risposta coordinata tra diversi attori, anche nel mondo istituzionale.
La gestione efficace di un attacco bioterroristico richiede infatti strategie di prevenzione, preparazione e intervento che coinvolgano enti nazionali e internazionali, garantendo una risposta tempestiva e la condivisione delle conoscenze per rafforzare le capacità di difesa contro questa minaccia globale.
In uno scenario che, come ben dimostrano le cronache di questi ultimi anni, si sta facendo sempre più complesso, un nuovo ruolo è giocato anche dall’intelligenza artificiale, a supporto sia degli offender sia dei defender.
Takeaway
Tra biowarfare e bioterrorismo: due minacce con una lunga storia
Prima di addentrarci sulle più recenti evoluzioni di questo tipo di minacce, è importante capire come nascono e come si sono sviluppate nel tempo, facendo innanzitutto chiarezza sui termini.
Spesso si confonde infatti la guerra biologica (o biowarfare) con il bioterrorismo: entrambe sono forme di impiego degli agenti biologici con scopi distruttivi, ma si distinguono per finalità, modalità di utilizzo e attori coinvolti.
Biowarfare: la guerra biologica
La guerra biologica si riferisce all’uso intenzionale di agenti patogeni – come batteri, virus, funghi o tossine – come arma in contesti bellici. Tali agenti possono risultare più letali rispetto alle armi convenzionali, poiché anche piccole quantità possono provocare perdite di massa. La storia dell’uso di armi biologiche risale all’antichità: già in epoca greca e romana si praticava l’avvelenamento di sorgenti d’acqua con cadaveri infetti, mentre nel Medioevo gli eserciti lanciavano cadaveri infetti oltre le mura delle città assediate, come nel caso della peste durante l’assedio di Caffa nel XIV secolo.
L’evoluzione della guerra biologica può essere suddivisa in tre periodi principali: dall’antichità al 1900, vale a dire prima della nascita della microbiologia come disciplina scientifica grazie agli studi di Louis Pasteur e Robert Koch, è difficile distinguere tra attacchi biologici reali e mere dicerie o strumentalizzazioni; dal 1900 al 1945 e in particolare durante le due guerre mondiali, iniziano a svilupparsi veri e propri programmi nazionali di guerra biologica, con ricerche condotte da paesi come Germania, Giappone, Stati Uniti e Unione Sovietica; infine dal 1945 in poi, quando il progresso nella biotecnologia e nella biochimica ha reso più accessibili gli agenti biologici, aumentando il rischio che non solo gli Stati, ma anche gruppi più piccoli o singoli individui potessero sviluppare capacità offensive in questo ambito.
L’uso di agenti biologici in guerra è stato limitato da convenzioni internazionali, come la Convenzione sulle armi biologiche del 1972, nondimeno il rischio rimane, soprattutto a causa delle possibilità offerte dall’ingegneria genetica per rendere alcuni patogeni più resistenti e letali.
Bioterrorismo: la minaccia ai civili
A differenza della guerra biologica, il bioterrorismo consiste nell’uso deliberato di agenti biologici contro la popolazione civile, con lo scopo di diffondere il panico e causare perdite umane o danni economici. A motivare gli attacchi bioterroristici sono spesso ideologie politiche o religiose. Gli agenti possono essere usati nella loro forma naturale o modificati geneticamente per aumentarne la capacità di diffusione e la resistenza ai trattamenti.
Uno degli episodi più noti di bioterrorismo recente è l’attacco con antrace negli Stati Uniti nel 2001 (attacchi Amerithrax), che ha evidenziato la difficoltà di individuare e rispondere rapidamente a simili minacce. Le autorità sanitarie, come lo statunitense CDC (Centers for Disease Control and Prevention), classificano gli agenti biologici in tre categorie (A, B e C) in base alla loro facilità di trasmissione, alla mortalità associata e alla possibilità di produzione su larga scala. Tra gli agenti più temuti figurano Bacillus anthracis (antrace), Yersinia pestis (peste), il virus del vaiolo e tossine come il botulino.
Sebbene la differenza possa sembrare sottile, dato che sia la guerra biologica sia il bioterrorismo prevedono l’uso di agenti biologici, esiste una sostanziale differenza nella loro finalità: la prima è una strategia militare impiegata da Stati o eserciti, mentre il bioterrorismo è un’azione clandestina rivolta contro i civili per generare terrore e destabilizzazione.
L’uso dell’AI nello sviluppo di nuove armi biologiche
L’evoluzione dell’intelligenza artificiale (AI) sta trasformando il panorama delle minacce biologiche, sollevando non poche preoccupazioni legate alla sua possibile applicazione nella creazione di armi biologiche. La convergenza tra AI e tecniche di editing genetico potrebbe facilitare la progettazione di agenti patogeni più pericolosi, accelerando la loro diffusione e complicando le strategie di contenimento. Gli studi condotti in questo ambito evidenziano come la crescente accessibilità delle tecnologie AI renda sempre più concreta la possibilità di manipolazioni illecite di agenti biologici, aumentando i rischi di attacchi bioterroristici e di utilizzo improprio di strumenti biotecnologici avanzati. Per far fronte a tali minacce, è necessario adottare misure preventive e regolamentazioni specifiche, imponendo standard di sicurezza e responsabilità ai creatori di queste tecnologie.
Il dibattito sui rischi catastrofici legati all’AI si inserisce in una più ampia riflessione sulle minacce esistenziali per l’umanità.
Lo scrive – e non a caso viene citato negli studi che abbiamo consultato per la stesura di questo articolo – Toby Ord, nel libro The Precipice: la probabilità di eventi catastrofici su scala globale è significativa, ma la loro prevenzione riceve ancora scarsa attenzione da parte delle istituzioni.
Tra le minacce emergenti figurano le pandemie pianificate, l’intelligenza artificiale fuori controllo e l’uso intenzionale di agenti patogeni per scopi malevoli.
L’Organizzazione Mondiale della Sanità classifica le armi biologiche come una delle principali minacce globali, includendole nella più ampia categoria delle armi di distruzione di massa, insieme a quelle chimiche, nucleari e radiologiche.
“Biological agents like anthrax, botulinum toxin and plague can pose a difficult public health challenge causing large numbers of deaths in a short amount of time. Biological agents which are capable of secondary transmission can lead to epidemics. An attack involving a biological agent may mimic a natural event, which may complicate the public health assessment and response. In case of war and conflict, high-threat pathogens laboratories can be targeted, which might lead to serious public health consequences.Biological weapons form a subset of a larger class of weapons sometimes referred to as unconventional weapons or weapons of mass destruction, which also includes chemical, nuclear and radiological weapons. The use of biological agents is a serious concern, and the risk of using these agents in a terrorist attack is thought to be increasing”.
“Gli agenti biologici come l’antrace, la tossina botulinica e la peste rappresentano una sfida complessa per la salute pubblica, poiché possono causare un alto numero di vittime in breve tempo. Alcuni di questi agenti, se trasmissibili da persona a persona, possono dare origine a epidemie. Un attacco con agenti biologici potrebbe somigliare a un evento naturale, rendendo più difficile la valutazione della situazione e la risposta sanitaria. In caso di guerra o conflitto, i laboratori che studiano patogeni altamente pericolosi potrebbero diventare bersagli, con gravi conseguenze per la salute pubblica. Le armi biologiche fanno parte di una categoria più ampia di armamenti, noti come armi non convenzionali o di distruzione di massa, che comprendono anche le armi chimiche, nucleari e radiologiche. L’uso di agenti biologici è una questione di grande preoccupazione, e il rischio che vengano impiegati in attacchi terroristici è considerato in crescita“.
Il ruolo degli LLM e dei BDT nello sviluppo di nuove armi biologiche
E qui entra in gioco l’AI.
La capacità dell’AI di analizzare grandi quantità di dati biologici e sintetizzare informazioni potrebbe essere sfruttata non solo per il progresso scientifico, ma anche per lo sviluppo di biotecnologie pericolose, riducendo le barriere tecniche per l’accesso a tali conoscenze.
I modelli di AI, come i Large Language Models (LLMs) e gli strumenti di Biological Design (BDTs), potrebbero semplificare la creazione di nuovi agenti patogeni, riducendo la necessità di competenze avanzate in biologia per condurre manipolazioni pericolose.
Detto in altri termini, i LLM, come GPT-4 e i suoi successori, potrebbero fornire informazioni che potrebbero abbattere alcune delle barriere che in passato hanno ostacolato lo sviluppo di armi biologiche. Con la loro evoluzione in assistenti di laboratorio multimodali e strumenti scientifici autonomi, la loro capacità di supportare anche utenti non esperti nelle attività di laboratorio aumenterà, riducendo così gli ostacoli all’uso improprio della biologia.
Vediamo qualche esempio.
I LLMs sono progettati per elaborare enormi quantità di dati testuali e generare risposte coerenti e contestualizzate. In ambito biologico, questi strumenti possono essere utilizzati per: analizzare rapidamente pubblicazioni scientifiche e identificare pattern in grandi dataset genetici; fornire assistenza nella progettazione di esperimenti, aiutando gli scienziati a ottimizzare protocolli di laboratorio; tradurre complessi articoli scientifici e biochimici in linguaggio accessibile, rendendo le informazioni disponibili a un pubblico più vasto.
Questa stessa accessibilità può comportare rischi bioetici e di sicurezza, poiché i LLMs potrebbero, intenzionalmente o accidentalmente, fornire indicazioni utili per la progettazione di agenti patogeni, abbassando le barriere di competenza necessarie per l’ingegneria biologica. Ad esempio, potrebbero suggerire metodi per migliorare la resistenza di un virus ai vaccini o indicare combinazioni di mutazioni che aumentano la trasmissibilità di un agente infettivo.
Dal canto loro i BDTs sono strumenti AI specializzati nella progettazione e sintesi di organismi biologici. Questi software combinano algoritmi avanzati e dataset genetici per simulare mutazioni, ottimizzare sequenze genetiche e progettare organismi sintetici con caratteristiche specifiche. Applicati alla ricerca medica, possono essere impiegati per: sviluppare nuovi vaccini e terapie geniche; ottimizzare enzimi e proteine per applicazioni farmaceutiche; simulare la diffusione di agenti patogeni per comprendere meglio la loro evoluzione.
In mani sbagliate, i BDTs potrebbero essere utilizzati per progettare agenti patogeni resistenti ai trattamenti: l’AI potrebbe suggerire mutazioni genetiche per aumentare la resistenza ai farmaci o migliorare la capacità di un virus di sfuggire al sistema immunitario; creare virus ingegnerizzati con caratteristiche combinate: ad esempio, un agente patogeno che unisca la trasmissibilità del morbillo con la letalità del vaiolo; ottimizzare la sintesi di agenti biologici dannosi: riducendo i tempi e i costi necessari per manipolare geneticamente un organismo pericoloso.
L’integrazione di LLMs con BDTs potrebbe amplificare ulteriormente i rischi, fornendo sia le conoscenze teoriche (LLMs) che gli strumenti pratici (BDTs) per la progettazione e la creazione di nuovi agenti patogeni. Questa sinergia potrebbe abbassare significativamente la soglia di competenze necessarie per sviluppare armi biologiche, rendendo possibile la diffusione di tecnologie pericolose anche a soggetti non specializzati.
Sebbene le attuali limitazioni dei modelli AI impediscano un’accurata generazione di istruzioni per la costruzione di armi biologiche, il loro sviluppo futuro potrebbe aumentarne l’efficacia e la precisione. La crescente accessibilità alla sintesi del DNA e alle tecniche di biologia sintetica pone nuove sfide alla biosicurezza, rendendo indispensabile una regolamentazione rigorosa. Strategie di mitigazione, come il monitoraggio dell’uso di strumenti AI in ambito biotecnologico e la creazione di sistemi di identificazione delle modifiche genetiche, sono essenziali per prevenire possibili abusi.
L’AI a supporto dei defender
Gli stessi studi fin qui citati evidenziano anche il ruolo che l’intelligenza artificiale può svolgere nella prevenzione, rilevazione e contrasto del bioterrorismo. È chiaro che, se impiegata in modo etico e regolamentato, l’AI offre strumenti avanzati per monitorare, analizzare e rispondere a minacce biologiche, contribuendo a prevenire attacchi e migliorare la sicurezza globale.
Monitorando costantemente dati provenienti da fonti sanitarie globali, laboratori di ricerca e sistemi di sorveglianza epidemiologica, l’AI consente di rilevare precocemente agenti patogeni e minacce biologiche.
Gli algoritmi di machine learning possono analizzare sequenze genetiche per identificare mutazioni sospette indicative di manipolazioni artificiali, mentre modelli predittivi esaminano trend epidemiologici per individuare anomalie nella diffusione di malattie, riconoscendo potenziali attacchi bioterroristici prima che diventino pandemici. Inoltre, sistemi avanzati di AI possono monitorare il dark web e le reti criminali per intercettare scambi di informazioni o transazioni sospette legate alla biologia sintetica e alla creazione di armi biologiche.
L’AI svolge anche un ruolo chiave nell’attribuzione e tracciabilità degli attacchi biologici, permettendo di determinare l’origine di un agente patogeno attraverso tecnologie di ingegneria genetica forense. L’analisi del DNA consente di risalire al laboratorio di origine, mentre sistemi di analisi basati su AI possono ricostruire la catena di eventi che ha portato alla diffusione di un patogeno, distinguendo tra attacchi deliberati ed epidemie naturali.
Parallelamente può essere utilizzata per controllare l’uso delle tecnologie di biotecnologia avanzata, impedendo il loro impiego malevolo. Algoritmi specifici possono filtrare le richieste fatte a strumenti di biologia sintetica, bloccando operazioni potenzialmente pericolose. Modelli di linguaggio avanzati, se regolamentati, potrebbero impedire la diffusione di istruzioni per la creazione di armi biologiche, mentre sistemi di autenticazione e controllo degli accessi basati su AI potrebbero monitorare l’uso di database genetici e laboratori di biologia sintetica per prevenire attività sospette.
L’AI accelera inoltre lo sviluppo di contromisure contro le minacce bioterroristiche, facilitando la progettazione di vaccini e terapie mirate. Grazie all’analisi delle strutture proteiche di nuovi agenti patogeni, è possibile individuare rapidamente le molecole più efficaci per neutralizzarli, riducendo drasticamente i tempi di risposta. Gli algoritmi AI possono anche simulare scenari di diffusione delle epidemie e suggerire strategie di contenimento ottimali, supportando governi e organizzazioni sanitarie nella gestione di emergenze biologiche. Questo approccio è stato utilizzato nello sviluppo di vaccini mRNA, come quelli contro il COVID-19, dimostrando la capacità di ridurre drasticamente i tempi di risposta a una minaccia biologica.
Infine, l’AI può favorire la collaborazione internazionale e il rafforzamento della governance della biosicurezza. Piattaforme basate su intelligenza artificiale possono armonizzare le normative globali sulla biosicurezza, garantendo standard uniformi per prevenire la proliferazione di armi biologiche. Inoltre, modelli AI avanzati possono essere impiegati per condurre audit automatizzati nei laboratori di biotecnologia, assicurando che le ricerche genetiche siano svolte nel rispetto delle leggi internazionali sulla non proliferazione.
Glimpses of Futures
Per comprendere gli scenari futuri del bioterrorismo, possiamo utilizzare il framework STEPS, che ci consente di analizzare i suoi impatti attraverso cinque dimensioni chiave: Sociale, Tecnologica, Economica, Politica e Sostenibile.
S – SOCIAL
L’impatto sociale del bioterrorismo nel futuro potrebbe essere devastante, influenzando profondamente la stabilità delle società a livello globale. La possibilità che agenti patogeni modificati o sintetizzati vengano utilizzati per attacchi deliberati non solo minaccia la salute pubblica, ma potrebbe generare ondate di panico e sfiducia nelle istituzioni, con conseguenze difficili da prevedere. Il bioterrorismo, a differenza di altre forme di minaccia, ha la capacità di colpire in modo invisibile e subdolo, destabilizzando interi sistemi sanitari e mettendo a dura prova la capacità di risposta delle autorità. La difficoltà nel distinguere tra un’epidemia naturale e un attacco deliberato potrebbe alimentare teorie del complotto, creando divisioni all’interno delle comunità e ostacolando gli sforzi per contenere l’emergenza.
T – TECHNOLOGICAL
L’evoluzione del bioterrorismo potrebbe avere un impatto significativo sugli sviluppi tecnologici, spingendo la ricerca scientifica e l’innovazione in direzioni che bilanciano progresso e sicurezza. La crescente accessibilità delle tecnologie di intelligenza artificiale e biologia sintetica sta già ridefinendo il modo in cui vengono progettati, analizzati e potenzialmente manipolati gli agenti biologici. In futuro, il rischio di un utilizzo malevolo di queste tecnologie potrebbe accelerare la creazione di nuovi sistemi di sorveglianza e di strumenti avanzati per il monitoraggio di minacce biologiche, portando a un’intensificazione della regolamentazione nel settore biotecnologico.
Le capacità di calcolo dell’intelligenza artificiale potrebbero essere sfruttate per individuare in anticipo anomalie genetiche nei patogeni emergenti, permettendo di distinguere tra organismi naturali e varianti artificiali. In prospettiva, l’integrazione tra biotecnologie avanzate e intelligenza artificiale potrebbe portare a una maggiore automazione dei processi di ricerca e produzione di farmaci e vaccini. La necessità di rispondere rapidamente a possibili minacce bioterroristiche potrebbe accelerare l’adozione di piattaforme basate su AI per la progettazione e la sperimentazione di nuove terapie, riducendo i tempi di sviluppo e ottimizzando l’efficacia dei trattamenti.
Le tecnologie di biosicurezza potrebbero evolversi in modo significativo, portando alla creazione di sensori avanzati per il rilevamento precoce di agenti patogeni e alla diffusione di sistemi di difesa biologica in ambienti critici, come laboratori di ricerca e infrastrutture sanitarie. L’uso dell’intelligenza artificiale nella gestione delle emergenze potrebbe migliorare la capacità di risposta a epidemie causate da attacchi bioterroristici, ottimizzando le strategie di contenimento e distribuzione delle risorse sanitarie.
E – ECONOMIC
Un attacco biologico su larga scala potrebbe paralizzare interi comparti produttivi, interrompendo le catene di approvvigionamento e riducendo la mobilità della forza lavoro, con effetti devastanti sul commercio globale e sulla stabilità dei mercati finanziari.
Nel contempo, la percezione di una minaccia costante potrebbe portare a un aumento degli investimenti in tecnologie di biosicurezza, spingendo le aziende e i governi a destinare risorse crescenti alla protezione delle infrastrutture critiche e alla ricerca di contromisure sanitarie avanzate.
L’industria farmaceutica e biotecnologica potrebbe beneficiare di una maggiore attenzione alla sicurezza biologica, con un’accelerazione nello sviluppo di vaccini, farmaci antivirali e strumenti di monitoraggio epidemiologico.
P – POLITICAL
L’impatto economico si rifletterebbe anche sulle politiche pubbliche, con un aumento della spesa per la sicurezza sanitaria e la creazione di fondi di emergenza per gestire eventuali crisi. I governi potrebbero dover rivedere i propri bilanci per destinare più risorse alla ricerca biomedica, alla sorveglianza epidemiologica e alla preparazione alle pandemie, modificando le priorità di investimento a livello nazionale e internazionale. La sfida principale sarà trovare un equilibrio tra il contenimento del rischio e il mantenimento di un sistema economico resiliente, in grado di adattarsi rapidamente senza compromettere la crescita e lo sviluppo globale.
S – SUSTAINABILITY
L’impatto del bioterrorismo sulla sostenibilità potrebbe essere profondo e multidimensionale, influenzando la sicurezza ambientale, la gestione delle risorse e le politiche globali per lo sviluppo sostenibile. L’uso deliberato di agenti patogeni potrebbe compromettere interi ecosistemi, colpendo la biodiversità e alterando gli equilibri naturali. La contaminazione di suolo, acqua e risorse agricole potrebbe generare effetti a lungo termine sulla sicurezza alimentare, riducendo la disponibilità di prodotti essenziali e mettendo a rischio la resilienza dei sistemi agroalimentari. La necessità di sanificare ampie aree colpite da agenti biologici potrebbe inoltre comportare un uso intensivo di risorse chimiche e un aumento dell’inquinamento, aggravando ulteriormente il degrado ambientale.
