Zeszłego lata dr Kevin Olival dołączył do grupy indonezyjskich myśliwych, którzy zapuszczali się w głąb lasów namorzynowych na wyspie South Sulawesi. Łowcy szukali nietoperzy, głównie nietoperzy owocowych i latających lisów - dla nich lukratywną nagrodę, którą można wysłać do wiosek na północy w ramach handlu mięsem krzewiastym. Dla Olivala nietoperze były nagrodą innego rodzaju.
powiązana zawartość
- Czy ratowanie zwierząt może zapobiec następnej śmiertelnej pandemii?
- Łowcy wirusów testują nietoperze, wielbłądy, kozy i koty, aby znaleźć źródło śmiertelnej choroby
Olival to łowca wirusów. Od ponad 15 lat ekolog i ewolucyjny biolog przeszukują kulę ziemską w poszukiwaniu próbek od zwierząt, które zawierają niektóre z najstraszniejszych nieodkrytych wirusów w ramach globalnego non-profit EcoHealth Alliance. Jego cel: znaleźć kolejnego nieodkrytego wirusa u zwierząt, który niesie ze sobą możliwość przeskakiwania na ludzi i spowodowania kolejnej zabójczej pandemii.
On i jego zespół przebywają w Indonezji przez dwa tygodnie, wymazując kał, mocz i ślinę oraz pobierając próbki krwi od nietoperzy; zamrażanie ich w ciekłym azocie; i wysłanie ich do indonezyjskiego laboratorium w celu przetestowania. EcoHealth Alliance współpracuje z większą współpracą znaną jako USAID PREDICT, globalny projekt o wartości 200 milionów dolarów, mający na celu wykrywanie, zapobieganie i kontrolowanie nowo pojawiających się chorób zakaźnych, zanim staną się one pandemią.
Pomysł jest dość prosty. Jeśli naukowcy potrafią zidentyfikować miejsca, w których wirusy najprawdopodobniej skaczą ze zwierząt na ludzi, mogą ostrzec ludzi, zmusić ich do zmiany zachowań, które zwiększają ryzyko, i zawierają wszelkie pojawiające się infekcje. Trudność polega na identyfikacji. Właśnie dlatego Olival i inni starają się zbudować system wczesnego ostrzegania - taki, który wciąż jest bardzo w powijakach.
„Próbujemy ulepszyć kryształową kulę, która jest bardzo mroczna”, mówi Jonna Mazet, globalny dyrektor PREDICT i profesor epidemiologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis. Pytanie brzmi: czy celowanie w wektory zwierzęce jest najlepszym sposobem na osiągnięcie tego celu?
.....
Wiszące nietoperze w rejonie Tana Toraja na indonezyjskiej wyspie Sulawesi. (Glen Allison / Alamy) Wirusy odzwierzęce - te, które skaczą ze zwierząt na ludzi lub odwrotnie - spowodowały niektóre z najbardziej niszczycielskich pandemii na świecie. Spośród około 400 nowo pojawiających się chorób zakaźnych zidentyfikowanych od 1940 r. Ponad 60 procent ma pochodzenie zwierzęce. Dżuma dymieniczna pochodzi od szczurów miejskich. HIV / AIDS zaczynał jako wirus u małp. Ebola znalazła dom dla nietoperzy, zanim skoczyła na ludzi, w rejonie Gwinei naukowcy oznaczyli hotspot wirusowy już w 2008 r. Hiszpańska pandemia grypy z 1918 r., Która spowodowała niewyobrażalną liczbę ofiar śmiertelnych wynoszącą około 50 milionów ludzi, wywodzi się z ptaków.
Chociaż trudno sobie wyobrazić, przyszły zoonotyczny wybuch może potencjalnie być gorszy. „Świat nie jest przygotowany”, mówi Dennis Carroll, dyrektor Global Health Security and Development Unit w USAID, za pośrednictwem poczty elektronicznej, „aby albo złagodzić wpływ pojawiającego się zagrożenia, albo zapobiec jego pojawieniu się - narażając nas na jego konsekwencje”. Konsekwencje te mogą obejmować miliony ofiar śmiertelnych i miliardy dolarów zniszczonych gospodarczo.
Dzisiaj niektórzy uważają, że wskaźnik nowych chorób rośnie. Badania pokazują, że współczesne czynniki, takie jak zmiana klimatu, degradacja ekologiczna i presja populacji, mogą zwiększać prawdopodobieństwo, że wirusy przenoszą się ze zwierząt na ludzi. „Musimy być lepiej informowani o przyszłych zagrożeniach chorobami zakaźnymi, zanim się pojawią”, pisze Caroll, „aby nasze technologiczne środki zaradcze i nasze działania łagodzące mogły być lepiej dostosowane do specyfiki zagrożenia przed jego pojawieniem się”.
W międzyczasie PREDICT i partnerzy tacy jak EcoHealth zaczynają składać najbardziej prawdopodobne pojawiające się zagrożenia.
… ..
Olival wypuszcza nietoperza po zebraniu próbek do testów wirusowych w Tajlandii. (Copyright 2018 EcoHealth Alliance) Miejsca takie jak Sulawesi, gdzie zabija się około 500 ton nietoperzy i kończy się na północy, są przygotowane do tego, by stać się epicentrum następnej pandemii. Ten masowy przepływ mięsa nie tylko zagraża ochronie nietoperzy - większy handel nietoperzami przyczynił się do spadku populacji nietoperzy w Azji Południowo-Wschodniej - ale także ma zdolność rozprzestrzeniania infekcji na inne części kraju w krótkim czasie. To silny przykład tego, jak globalizacja stworzyła warunki do odrodzenia się takich osób jak HIV / AIDS lub Zika.
„Polowanie na mięso krzewów, transport zwierząt, bezpośredni kontakt” - mówi Olival. „To interfejs wysokiego ryzyka - dokładnie taki rodzaj miejsca, w którym najbardziej interesuje nas projekt PREDICT”.
Nietoperze niosą wyższy odsetek wirusów, które nie zostały jeszcze zidentyfikowane, ryzykownych dla ludzi niż jakiekolwiek inne ssaki. Fakt ten fascynuje Olivala od 2003 r., Kiedy kilka lat wcześniej zaczął badać skrzyżowanie wirusa i zwierząt po wybuchu wirusa Nipah w Malezji. Jego badania nad nietoperzami połączyły go z jednymi z najbardziej przerażających chorób tamtych czasów: Ebolą, SARS, Marburgiem, Hendrą i prawdopodobnie MERS to zabójcze wirusy przenoszone przez te powietrzne ssaki.
Próbki Olival zebrane w Sulawesi zostały wysłane do indonezyjskiego laboratorium, gdzie zostaną częściowo wykorzystane do stworzenia lokalnych zasobów w nadziei na reakcję na pojawiające się wirusy nimbler. Jednak podczas gdy lokalne laboratoria coraz częściej analizują próbki, zapewniając lepszy nadzór w terenie, znaczna część prac PREDICT dotyczących odkrywania nowych wirusów i tworzenia globalnej bazy danych została zakończona w laboratorium Simona Anthony'ego w Mailman School of Public Health w Columbia University.
Zespół Anthony'ego analizuje i sekwencjonuje ponad 5000 próbek krwi i tkanek rocznie. Wiele zwierząt pochodzi ze światowych gorących miejsc, w których ludzie i zwierzęta przenoszące wirusy często wchodzą w niebezpiecznie bliski kontakt. W pewnym momencie przypisano mu odkrycie 150 wirusów; Stephen S. Morse, były dyrektor PREDICT i profesor epidemiologii na Columbia University, mówi, że Anthony odkrył więcej nowych wirusów niż ktokolwiek inny.
„Ostatecznym celem jest staranie się być lepiej przygotowanym, aby przede wszystkim zapobiec rozprzestrzenianiu się wirusów (na ludzi)” - mówi Anthony. „To bardzo złożona i wielowarstwowa perspektywa. Chcemy mieć pojęcie, które z nich są potencjalnie niebezpieczne, a które nie… Dosłownie jesteśmy na początku.”
Kiedy rozpoczął pracę w 2008 roku, zespół Anthony'ego ogłaszał nową liczbę wirusów na początku każdego spotkania. Gdy ich odkrycia stawały się coraz częstsze, musieli porzucić rytuał ze względów praktycznych. Zespół PREDICT na całym świecie, mówi, odkrył ponad 1000 nowych wirusów w 20 krajach.
Anthony spędza większość czasu wpatrując się w ekran komputera, sekwencjonując kod genetyczny wirusa. Następnie podłącza to do bazy danych typu open source. Jeśli odkryty kod nie zostanie rozpoznany, wie, że odkrył nowego wirusa. „Twoja nagroda to spoglądanie na te wyniki w tamtych czasach i świadomość, że jesteś pierwszą osobą na świecie, która coś odkryła” - dodaje. „To jest niesamowite w tego rodzaju pracy”.
Ale w tej chwili, mówi, nie ma sposobu, aby stwierdzić z sekwencji, czy nowo odkryty wirus może zainfekować i rozwijać się w ludzkich komórkach. Wymaga to serii eksperymentów fizycznych w laboratorium.
W początkowym pięcioletnim badaniu PREDICT badano, jak najlepiej gromadzić dane o wirusach. Drugi pięcioletni etap, który jest finansowany przez kolejne dwa lata, zaczął identyfikować obszary wysokiego ryzyka, takie jak Sulawesi, i czy ludzie są zarażeni wirusami w tych miejscach. Od 2014 r. Zespoły PREDICT pobrały próbki z ponad 26 000 zwierząt i 1700 osób w 26 krajach, głównie w Afryce i Azji.
Global Health Program Smithsonian jest głównym badaczem testującym zwierzęta i ludzi w Kenii i Myanmarze, które zostały dodane do PREDICT trzy lata temu. Do tej pory skupiano się nie tylko na pobieraniu próbek, ale także na szkoleniu lokalnych partnerów laboratoryjnych i tworzeniu strategii komunikacji w celu szybkiego rozpowszechniania informacji o zagrożeniach, mówi Suzan Murray, oficer medyczny weterynarii Smithsonian i dyrektor programu.
„Naszym celem - mówi - jest wyszkolenie się z pracy”.
… ..
Cieplejsze kolory podkreślają obszary, które według przewidywań będą miały największą wartość dla odkrywania nowych wirusów odzwierzęcych. a: Wszystkie dzikie ssaki b: Zwierzęta mięsożerne c: Zwierzęta parzystokopytne. d: Nietoperze e: Naczelne f: Gryzonie ((Olival i in. / Nature)) PREDICT nie jest pierwszym projektem wykrywającym wirusy. W 1915 r. Fundacja Rockefellera sfinansowała polowanie na wirusy w krajach rozwijających się, które dążyły do badań i zwalczania żółtej gorączki. Podczas swoich badań odkryli szereg nowych wirusów - w tym wirusa Zika w Ugandzie w 1947 r., Sześć dekad przed skokiem na ludzi. Ale PREDICT jest największym obecnie podejmowanym działaniem polegającym na polowaniu na wirusy.
To także dowód koncepcji czegoś jeszcze bardziej ambitnego: Global Virome Project. Proponowany projekt, który nie został jeszcze sfinansowany, ma na celu zapobieganie zagrożeniom pandemicznym poprzez identyfikację i sekwencjonowanie prawie pół miliona wirusów, które mogą przenosić się na ludzi.
Pomysł zrodził się ze spotkania, w którym Mazet wziął udział w Centrum Konferencyjnym Bellagio Fundacji Rockefellera w sierpniu ubiegłego roku. Na spotkaniu Mazet powiedziała, że była zszokowana entuzjazmem przywódców Światowej Organizacji Zdrowia, którzy podjęli się realizacji tak ambitnego i kosztownego projektu. „Niektórzy wielcy myślący liderzy powiedzieli, że nic ważniejszego nie moglibyśmy zrobić (aby chronić ludzkie życie)” - dodaje. „To i zmiany klimatu. Są to największe zagrożenia dla naszego społeczeństwa i musimy sobie z tym poradzić”.
Nie wiadomo, czy pojawią się fundusze na 10-letni projekt. Koszt oszacowano na 3, 4 miliarda dolarów, ale zwolennicy tacy jak Mazet twierdzą, że zwróciłby się wiele razy, gdyby powstrzymał choćby jedną pandemię.
W międzyczasie PREDICT zaczyna tworzyć złożony obraz tego, gdzie szukać nowych wirusów. „Mamy mozaikę różnych badań z całego świata” - mówi Mazet. „Nasz zespół i inni wykonali świetną robotę, tworząc piękne zdjęcie z tej mozaiki, ale wciąż jest to tylko mozaika tej przypadkowej działalności”.
Jednym z przykładów jest badanie, które Olival i jego koledzy z EcoHealth opublikowali w zeszłym roku, które zawierało szczegółowe mapy ukazujące obszary nieznanych dotąd wirusów, które mogą pojawić się u ludzi. Zauważa, że mapy są ekstrapolacjami utworzonymi za pomocą modelowania komputerowego, więc nie mają wysokiego poziomu szczegółowości, ale priorytetowo traktują regiony świata i typy ekosystemów, które są zagrożone.
„Świętym Graalem w zapobieganiu pandemii jest zrozumienie, gdzie prawdopodobnie pojawi się następny wirus zoonotyczny i z jakiego gatunku” - mówi Olival. „Nasze badanie stanowi pierwszą w historii mapę prognostyczną miejsc, w których odkryto zoonozy na całym świecie. Informacje te mają kluczowe znaczenie dla ustalenia priorytetu nadzoru w celu zidentyfikowania i powstrzymania następnej pandemii. ”
Mapy ujawniają gorące miejsca dla nietoperzy w Ameryce Południowej i Środkowej i niektórych częściach Azji oraz dla naczelnych w tropikalnej Ameryce Środkowej, Afryce i Azji Południowo-Wschodniej. Największy potencjał przyszłych epidemii wirusów stanowią nietoperze w północnej Ameryce Południowej, zwierzęta mięsożerne w Afryce Wschodniej, naczelne w tropikalnej Ameryce Środkowej, Afryce i południowo-wschodniej Azji oraz ssaki kopytne (bydło, owce, wielbłądy, jelenie) we wschodniej i środkowej Afryce.
Ostatecznie celem jest stać przed pandemią - zamiast ścigać ją - poprzez wczesne poznanie wirusów i współpracę z lokalnymi społecznościami, aby pomóc im zrozumieć ryzyko. „Posiadanie tej wiedzy w społeczności pozwala ludziom dokonywać różnych wyborów” - mówi Mazet. „Tego właśnie chcemy od wirusów. Mamy je do prowadzenia samochodów. Mamy to do większości problemów bakteryjnych. Ale prawie nic nie wiemy o wirusach. Szczerze mówiąc, to one powodują epidemie i pandemie”.
… ..
Jako przykład tego, jak zmieniające się zachowanie może znacznie zmniejszyć ryzyko, Olival i Mazet wskazują na Bangladesz. Do niedawna kraj cierpiał z powodu regularnych wybuchów śmiertelnego wirusa Nipah, który zabija aż 50 osób rocznie od 2001 r. W 2016 r. Nie odnotowano żadnych wybuchów tej choroby.
Urzędnicy państwowi przypisali kampanię edukacyjną za to odrodzenie. Olival przypisuje czynnik obrzydzenia.
Kiedy pojechał do kraju, odkrył, że miejscowi piją surowy sok z palmy daktylowej zebrany z drzew, gdzie grzęzią nietoperze. Nietoperze pociągane sokiem często zanieczyszczały go moczem lub śliną. Zamontowując na drzewach kamery z czujnikami ruchu na podczerwień, naukowcy pokazali nietoperze liżące sok i oddające mocz z drzew. Następnie zaapelowali do mieszkańców, aby przykryli garnki bambusową spódnicą i ugotowali sok.
Co więcej, analiza tych nietoperzy wykazała, że nosili ponad 50 nowo odkrytych wirusów, mówi Olival. „To zaawansowane technologicznie rozwiązanie nie tylko może powstrzymać pojawienie się Nipah, ale także zapobiec wskoczeniu 50 innych wirusów na ludzi” - mówi. „Stworzenie szczepionek kosztowałoby ogromną sumę pieniędzy w porównaniu do kilku dolarów za bambusową spódnicę”.
Kiedy Anthony patrzy na pojawienie się Nipah, widzi kolejne pytanie do zbadania. Zauważył, że naukowcy odkryli inne wirusy związane z Nipah, ale żaden z nich nie zainfekował ludzi. „Dlaczego Nipah przeniosła się, a nie te inne wirusy? Co jest takiego specjalnego w Nipah, że te inne wirusy nie mają, że pozwoliło Nipah wyłonić się jako ludzki patogen?” - pyta. „Nie znamy jeszcze odpowiedzi, ale te to pytania, na które możemy liczyć, że zaczniemy sobie z nimi radzić ”.
… ..
Nie wszyscy uważają, że odkrywanie wirusów i ich hotspotów jest najlepszym sposobem zapobiegania pandemiom. Dr Robert B. Tesh, wirusolog z University of Texas Medical Branch, mówi, że nie rozumiemy wystarczająco wirusów odzwierzęcych, aby stworzyć modele predykcyjne. „Wiele rzeczy, które produkują, to szum”, mówi, odnosząc się do pracy PREDICT. „To bardziej PR niż nauka”.
Tesh nie sądzi, że możesz przewidzieć następną epidemię z dwóch głównych powodów. Po pierwsze, wirusy takie jak Zika i West Nile nie są tak naprawdę nowe; zostały przetransportowane do nowych obszarów, a następnie rozlane. „Nie sądzę, aby ktokolwiek mógł to przewidzieć” - mówi.
Po drugie, wiele z nich to wirusy przekierowujące, które mutują się szybko. Żadna ilość odkryć nie może się na to przygotować. „Niektórzy wymierają i nigdzie się nie wybierają”, zauważa Tesh. „Inni dostosowują się do nowych hostów i kontynuują”.
Wskazuje na ostatnie badanie na temat wirusa Zachodniego Nilu, który jest przenoszony przez komary. Badanie nakreśliło wiele czynników, które wpływają na to, czy i gdzie nastąpi epidemia, w tym użytkowanie gruntów, klimat, genotyp komara i mikrobiomy tych komarów. „Biorąc pod uwagę te zmienne i to, jak bardzo je rozumiemy, ludzie, którzy twierdzą, że potrafią przewidzieć, co się stanie… oszukują samych siebie i agencję finansującą” - mówi.
Tesh uważa, że w wielu przypadkach - podobnie jak w przypadku SARS i MERS, które pojawiają się i wychodzą z ludzi na długo zanim zostaną zauważeni - inwigilacja ludzi jest właściwą drogą. Na przykład amerykańskie Centers for Disease Control (CDC) od dawna stosuje projekt nadzoru w sześciu szpitalach w Ugandzie. Kiedy pojawia się dziecko z niewyjaśnioną gorączką, lekarze pobierają jego krew. Testują próbkę na obecność bakterii i wirusów, tworząc lokalnie system wczesnego ostrzegania.
Dr Ron Rosenberg, zastępca dyrektora ds. Nauki w CDC's Division of Vector-Borne Diseases, odmówił komentowania projektów takich jak PREDICT. Ale podobnie jak Tesh powiedział, że jego zdaniem należy skupić się na identyfikacji wirusów u ludzi.
„Ogólnie uważam, że najlepszymi strażnikami do odkrywania nowych wirusów są ludzie, a nie zwierzęta”, mówi Rosenberg, redaktor pisma CDC Emerging Infectious Diseases. „Powodem, dla którego mówię, że tak naprawdę nie jest sposób przewidzieć, czy wirus, który znajdziemy u zwierzęcia… zarazi ludzi. Nie ma magicznej kuli. Nie ma tajnego klucza. Nie ma sposobu, abyśmy mogli na to spojrzeć genomu i powiedzmy, że ma ten gen i jest o jeden nukleotyd oddalony od zarażania ludzi ”.
To nie powstrzymuje PREDICT i innych grup od prób. Dla nich kluczem do zlikwidowania wirusów skaczących po gatunkach w zarodku jest uzyskanie podstaw dla tego, co tam jest. Mazet porównuje sytuację do wczesnych prognoz pogody, którzy mieli dekady czystych danych dla swoich modeli. Mówi, że urzędnicy zdrowia publicznego, którzy chcą zapobiec kolejnej pandemii, są ślepi.
„Największym wyzwaniem dla PREDICT w tej chwili w 100 procentach jest brak informacji” - mówi. „Potrzebujemy stulecia danych (podobnie jak prognozy pogody) i nie mamy czasu. Moglibyśmy utracić kultury i społeczeństwa, gdybyśmy czekali 100 lat, aby je zebrać”.
