https://frosthead.com

Kas viirusekütid saavad järgmise pandeemia peatada enne, kui see juhtub?

Eelmisel suvel liitus dr Kevin Olival Indoneesia jahimeestega, kui nad tegid julgust sügavale Lõuna-Sulawesi saare mangroovimetsadesse. Jahimehed otsisid nahkhiired, peamiselt puuviljakobaraid ja lendavaid rebaseid - nende jaoks tulus preemia, mida saab bushmealihakaubanduse osana toimetada põhjakülla. Olivali jaoks olid nahkhiired teistsugune auhind.

Seotud sisu

  • Kas loomade päästmine võib ära hoida järgmise surmava pandeemia?
  • Viirusejahid katsetavad nahkhiired, kaameleid, kitsi ja kasse, et leida surmava haiguse päritolu

Olival on viirusejaht. Ökoloog ja evolutsioonibioloog on ülemaailmse mittetulundusühingu EcoHealth Alliance raames uurinud maakera proovidelt loomadelt, kellel on mõned kõige hirmutavamad avastamata viirused. Tema eesmärk: leida loomadest järgmine avastamata viirus, millel on võime hüpata inimestele ja põhjustada järgmise tapjapandeemia.

Tema ja ta meeskond on kaks nädalat Indoneesias, neelab väljaheiteid, uriini ja sülge ning võtab nahkhiirtelt vereproove; nende külmutamine vedelas lämmastikus; ning toimetades need Indoneesia laborisse testimiseks. EcoHealth Alliance teeb koostööd suurema koostööga, mida tuntakse USAID PREDICT nime all. See on 200 miljoni dollari suurune ülemaailmne projekt, mille eesmärk on avastada, ennetada ja tõrjuda nakkushaigusi enne, kui need muutuvad täielikuks pandeemiaks.

Idee on üsna sirgjooneline. Kui teadlased suudavad kindlaks teha kohad, kus viirused hüppavad kõige tõenäolisemalt loomadelt inimestele, siis saavad nad inimesi hoiatada, panna neid muutma mis tahes käitumist, mis suurendab riske, ja sisaldavad võimalikku nakatumist. Raskused on tuvastamisel. Seetõttu üritavad Olival ja teised ehitada varajase hoiatamise süsteemi - sellist, mis on alles väga lapsekingades.

"Üritame parandada kristallkuuli, mis on väga hägune, " ütleb PREDICTi globaalne direktor ja Davise California ülikooli epidemioloogiaprofessor Jonna Mazet. Küsimus on järgmine: kas loomavektorite sihtimine on parim viis selle eesmärgi saavutamiseks?

.....

Rippuvad nahkhiired Indoneesia Sulawesi saare Tana Toraja piirkonnas. Rippuvad nahkhiired Indoneesia Sulawesi saare Tana Toraja piirkonnas. (Glen Allison / Alamy)

Zoonootilised viirused - need, mis hüppavad loomadelt inimestele või vastupidi - on põhjustanud mõned maailma kõige laastavamad pandeemiad. Alates 1940. aastast tuvastatud umbes 400 ilmnevast nakkushaigusest on enam kui 60 protsendil loomne päritolu. Bubooniline katk pärines linna rottidelt. HIV / AIDS sai viiruseks ahvidel. Ebola leidis nahkhiirtest kodu enne, kui see inimestele hüppas, Guinea teadlaste piirkonnas olid teadlased juba 2008. aastal märkinud viiruse leviala. Hispaania 1918. aasta gripipandeemia, mis tõi kaasa kujuteldamatu umbes 50 miljoni inimese surmajuhtumi, on olnud. lindudele jälile jõudnud.

Kuigi seda on raske ette kujutada, võib edaspidine zoonootiline purunemine olla potentsiaalselt hullem. "Maailm pole selleks valmis, " ütleb USAID-i globaalse terviseohutuse ja arengu üksuse direktor Dennis Carroll e-posti teel ", et kas leevendada tekkiva ohu mõju või vältida selle tekkimist - jättes meid haavatavaks nende tagajärgede suhtes." Nende tagajärgede hulka võivad kuuluda miljonid inimelude kaotused ja miljardeid dollareid majanduslik hävitamine.

Tänapäeval usuvad mõned, et uute haiguste esinemissagedus tõuseb. Uuringud leiavad, et kaasaegsed tegurid, nagu kliimamuutused, ökoloogiline halvenemine ja elanikkonna surve, võivad muuta viiruste tõenäosuse loomadelt inimestele hüppeks. "Me peame olema paremini teadlikud tulevastest nakkushaiguste ohtudest enne nende ilmnemist, " kirjutab Caroll, "et meie tehnoloogilisi vastumeetmeid ja leevendamismeetmeid saaks enne ohu ilmnemist paremini kohandada vastavalt ohu spetsiifikale."

Vahepeal hakkavad PREDICT ja sellised partnerid nagu EcoHealth koondama kõige tõenäolisemalt esilekerkivaid ohte.

...

_EHA4285 2.jpg Olival, kes vabastab nahkhiirte pärast proovide kogumist viiruse testimiseks Tais. (Autoriõigus 2018 EcoHealth Alliance)

Sellised kohad nagu Sulawesi, kus tapetakse umbes 500 tonni nahkhiiri ja jõuavad põhjas, on järgmise pandeemia epitsentriks. Liha massiline liikumine ei ohusta mitte ainult nahkhiirte kaitset - suurem nahkhiirte kaubandus on aidanud kaasa nahkhiirte arvu vähenemisele kogu Kagu-Aasias -, vaid ka sellel on võime nakkust kiiresti levitada ka teistesse riigi piirkondadesse. See on tugev näide sellest, kuidas üleilmastumine on loonud tingimused HIV / AIDSi või Zika moodustamiseks.

"Põõsaste lihajaht, loomade transport, otsene kontakt, " ütleb Olival. "See on kõrge riskiga liides - täpselt seda tüüpi koht, mis meid PREDICTi jaoks kõige rohkem huvitab."

Nahkhiired kannavad suuremat osa veel tuvastamata viirustest, mis on inimestele ohtlikud kui ükski teine ​​imetaja. See asjaolu on Olivalit paelunud juba 2003. aastast peale, kui ta paar aastat varem Malaisias Nipahi viiruse puhangust pärast viiruse ja loomade ristumist uurima hakkas. Tema nahkhiirte uurimine on teda ühendanud mõnede aegade kõige hirmutavamate haigustega: Ebola, SARS, Marburg, Hendra ja tõenäoliselt MERS on tapmisviirused, mida need õhus levitavad imetajad kannavad.

Sulawesi kogutud proovid Olival saadeti Indoneesia laborisse, kus neid kasutati osaliselt kohalike ressursside loomisel lootuses tekkivatele viirustele reageerida. Kuigi kohalikud laborid analüüsivad üha enam proove, luues kohapeal paremat järelevalvet, on suurem osa PREDICTi tööst uute viiruste avastamise ja ülemaailmse andmebaasi loomise osas lõpule viidud Simon Anthony laboris Columbia ülikooli Mailmani rahvatervise koolis.

Anthony meeskond uurib ja seob järjest rohkem kui 5000 vere- ja koeproovi. Paljud on pärit loomadest, kes asuvad maailma taudipunktides - kohtades, kus inimesed ja viirusi kandvad loomad puutuvad sageli ohtlikult tihedasse kontakti. Ühel hetkel tunnustati teda 150 viiruse avastamisega; Endine PREDICTi kaasdirektor ja Columbia ülikooli epidemioloogiaprofessor Stephen S. Morse ütleb, et Anthony on paljastanud rohkem uusi viirusi kui keegi teine.

"Lõpp-eesmärk on proovida ja olla paremini ette valmistatud, proovida ära hoida viiruste levikut (inimestele), " ütleb Anthony. "See on väga keeruline ja mitmekihiline väljavaade. Tahame saada ideed, millised on potentsiaalselt ohtlikud ja millised mitte ... Me oleme selle sõna otseses mõttes alguses."

Kui ta 2008. aastal tööle asus, teatas Anthony meeskond iga kohtumise alguses uue viiruste arvu kohta. Nende avastuste sagedasemaks muutumisel pidid nad praktilisuse huvides rituaalist loobuma. Tema sõnul on PREDICT-i meeskond üle maailma leidnud rohkem kui 1000 uut viirust, mis hõlmavad 20 riiki.

Anthony veedab suurema osa ajast arvutiekraanil jõllitades, viiruse geneetilist koodi järjestades. Seejärel ühendab ta selle avatud lähtekoodiga andmebaasi. Kui tema avastatud koodi ei tuvastata, teab ta, et on avastanud uue viiruse. "Teie preemia on nende päevade tulemuste vaatamine ja teadmine, et olete esimene inimene maailmas, kes midagi avastas, " lisab ta. "Just see on sellise töö juures vinge."

Kuid praegu ei saa tema sõnul kuidagi öelda järjestusest, kas äsja avastatud viirus võib inimese rakkudes nakatuda ja jõudsalt areneda. See nõuab laboris mitmeid füüsilisi katseid.

Esialgses viieaastases PREDICT-uuringus uuriti, kuidas kõige paremini viiruste kohta andmeid koguda. Teine viieaastane etapp, mida rahastatakse veel kaheks aastaks, c on hakanud välja selgitama kõrge riskiga piirkondi, näiteks Sulawesi, ja seda, kas nendes kohtades nakatuvad inimesed viirustesse. Alates 2014. aastast on PREDICTi meeskonnad proovinud rohkem kui 26 000 looma ja 1700 inimest 26 riigis, peamiselt Aafrikas ja Aasias.

Smithsoniani ülemaailmne terviseprogramm on juhtiv uurija, kes testib loomi ja inimesi Keenias ja Myanmaris, mis lisati PREDICTile kolm aastat tagasi. Siiani pole tähelepanu keskmes olnud ainult proovide võtmine, vaid ka kohalike laboripartnerite väljaõpe ja suhtlusstrateegia loomine riskide kohta teabe kiireks levitamiseks, ütles Smithsoniani eluslooduse veterinaararsti meditsiiniametnik ja programmi direktor Suzan Murray.

"Meie eesmärk, " ütleb ta, "on koolitada end töölt välja."

...

Ekraanipilt 2018-01-23 kell 12.38.28 PM.png Soojemad värvid tõstavad esile piirkonnad, mis on ennustatud suurima väärtusega uudsete zoonootiliste viiruste avastamisel. a: Kõik looduslikud imetajad b: lihasööjad c: ühtlased kabiloomad. d: nahkhiired e: primaadid f: närilised ((Olival jt / loodus))

PREDICT ei ole esimene viiruste detektiiviprojekt. 1915. aastal rahastas Rockefelleri fond viirusejahti arengumaades, mis püüdsid uurida ja likvideerida kollapalavikku. Uuringute käigus leidsid nad mitmeid uusi viirusi, sealhulgas Zika viirus Ugandas 1947. aastal, kuus aastakümmet enne, kui see inimestele hüppas. Kuid PREDICT on suurim käimasolev viirusejaht.

See on ka tõend kontseptsioonist millegi veelgi ambitsioonikama jaoks: ülemaailmne viromeprojekt. Kavandatava projekti, mida pole veel vaja rahastada, eesmärk on ennetada pandeemiaohte, tuvastades ja järjestades ligi pool miljonit viirust, mis võivad inimestele levida.

Idee kasvas välja kohtumisel, millel Mazet osales möödunud aasta augustis Rockefelleri fondi Bellagio konverentsikeskuses. Kohtumisel ütles Mazet, et ta oli šokeeritud, kui palju entusiasmi näitasid Maailma Terviseorganisatsiooni juhid sellise ambitsioonika ja kuluka projekti vastuvõtmisele. "Mõned suured mõttejuhid ütlesid, et pole midagi tähtsamat, mida me saaksime teha (inimelude kaitseks), " lisab naine. "See ja kliimamuutused. Need on meie ühiskonna suurimad ohud ja me peame sellega tegelema."

Kas 10-aastase projekti jaoks rahastus ilmneb, on ebaselge. Maksumus on hinnanguliselt 3, 4 miljardit dollarit, kuid sellised pooldajad nagu Mazet väidavad, et isegi ühe pandeemia peatamise korral tasuks see mitu korda ise.

Vahepeal hakkab PREDICT koostama liitpilti, kust uusi viirusi otsida. "Meil on see mosaiik erinevatest uuringutest kogu maailmast, " ütleb Mazet. "Meie meeskond ja teised on teinud ära suure töö selle mosaiigist ilusa pildi tegemiseks, kuid see on siiski vaid selle juhusliku tegevuse mosaiik."

Üks näide on eelmisel aastal avaldatud uuring Olival ja tema kolleegid ettevõttes EcoHealth, mis sisaldas üksikasjalikke kaarte, milles toodi esile veel avastamata viiruste piirkonnad, mis võivad inimestel ilmneda. Ta märgib, et kaardid on arvutimudeli abil loodud ekstrapolatsioonid, nii et nende detailsus pole kõrge, kuid eelistavad siiski maailma piirkondi ja kõrge riskiga ökosüsteemitüüpe, vaatamiskohti.

„Püha graal pandeemia ennetamisel seisneb selles, et mõista, kus tõenäoliselt ilmneb järgmine zoonootiline viirus ja millistest liikidest see on, “ räägib Olival. „Meie uuring annab esimese ennustava kaardi, kus neid avastamata zoonoose võib leida kogu maailmas. See teave on kriitiline, et tähtsustada järelevalvet järgmise pandeemia tuvastamiseks ja peatamiseks. ”

Kaardid näitavad nahkhiirte lende Lõuna- ja Kesk-Ameerikas ning Aasia osades ja primaatide jaoks Kesk-Ameerikas, Aafrikas ja Kagu-Aasias. Suurim potentsiaalne viiruspuhangute potentsiaal tuleneb Lõuna-Ameerika põhjaosas asuvatest nahkhiirtest, Ida-Aafrika lihasööjatest, Kesk-Ameerika troopilises Aafrikas ja Kagu-Aasias peetavate primaatidest ning ida- ja Kesk-Aafrikas kootud imetajatest (veised, lambad, kaamelid, hirved).

Lõppkokkuvõttes on eesmärk olla pandeemia ees - selle asemel, et seda jälitada -, teades juba varakult, millised viirused seal on, ja tehes koostööd kohalike kogukondadega, et aidata neil riske mõista. "Selle teadmise olemasolu kogukonnas võimaldab inimestel teha teistsuguseid valikuid, " ütleb Mazet. "Seda me tahame viiruste osas. Meil ​​on seda autode juhtimiseks. Enamikes bakteriaalsetes küsimustes on see olemas. Kuid viirustest ei tea me peaaegu midagi. Need on ausalt öeldes epideemiate ja pandeemiate põhjustajad."

...

Olival ja Mazet osutavad Bangladeshile näitena, kuidas käitumise muutmine võib riski dramaatiliselt vähendada. Kuni viimase ajani kannatas riik regulaarselt surmava Nipahi viiruse puhangute all, mis on tabanud alates 2001. aastast aastas kuni 50 inimest. 2016. aastal ei olnud selle haiguse puhanguid registreeritud.

Valitsusametnikud tunnustasid selle tagasilükkamise eest hariduskampaaniat. Olivalik tunnistab vastikust.

Maale sõites avastas ta, et kohalikud joovad toorest datlipalmimahla, mis on kogutud puudelt, kus nahkhiired juurduvad. Mahla juurde meelitatud nahkhiired olid seda sageli saastunud uriini või süljega. Infrapuna-liikumistundlike kaamerate paigaldamisega puudesse näitasid teadlased nahkhiired, kes limpsisid mahla ja urineerisid puudelt. Seejärel pöördusid nad elanike poole palvega potid bambuse seelikuga katta ja mahla keeta.

Lisaks näitas nende nahkhiirte analüüs, et neis on rohkem kui 50 vast avastatud viirust, kirjutab Olival. "See madala tehnoloogiaga lahendus ei saa mitte ainult peatada Nipahi tekkimist, vaid takistada ka 50 muu viiruse sattumist inimestesse, " ütleb ta. "Vaktsiinide loomine maksaks tohutult palju raha, võrreldes mõne dollariga bambuseseeliku eest."

Kui Anthony vaatab Nipahi tekkimist, näeb ta veel ühte uuritavat küsimust. Teadlased on leidnud muid Nipahiga seotud viirusi, märgib ta, kuid ükski neist pole nakatunud inimesi. "Miks Nipah levis ja mitte need muud viirused? Mis on Nipahil erilist, et neil muudel viirustel pole seda, mis võimaldas Nipahil inimese patogeeniks hakata?" Küsib ta. "Me ei tea veel vastust, aga need on küsimused, mille osas saame loota, et hakkame asja arutama. "

...

Kõik ei arva, et viiruste ja nende levialade avastamine on parim viis pandeemiate ärahoidmiseks. Texase ülikooli meditsiiniharu viroloog dr Robert B. Tesh ütleb, et me ei mõista zoonootiliste viiruste kohta piisavalt ennustavate mudelite loomiseks. "Suur osa nende toodetavast kraamist on hüpe, " ütleb ta, viidates PREDICTi tööle. "See on rohkem PR kui teadus."

Tesh ei arva, et saaksite järgmist haiguspuhangut ennustada kahel peamisel põhjusel. Esiteks pole sellised viirused nagu Zika ja Lääne-Niilus tegelikult uued; nad veeti uutesse piirkondadesse ja lasti siis üle. "Ma ei usu, et keegi oleks seda võinud ette näha, " ütleb ta.

Teiseks, paljud neist on kiire valikuga viirused. Mingid avastused ei suuda seda ette valmistada. "Mõni sureb välja ega lähe kuhugi, " märgib Tesh. "Teised kohanevad uute võõrustajatega ja lähevad edasi."

Ta osutab hiljutisele uuringule Lääne-Niiluse viiruse kohta, mida levitavad sääsed. Uuringus toodi välja arvukad tegurid, mis käsitlevad haiguspuhangu tekkimist ja kus, sealhulgas maakasutus, kliima, sääse genotüüp ja nende sääskede mikrobiomid. "Arvestades neid muutujaid ja seda, kui vähe me neist tegelikult aru saame, lollitavad inimesed ja rahastamisasutus inimesi, kes väidavad, et nad oskavad ennustada, mis juhtub ...", ütleb ta.

Tesh usub, et paljudel juhtudel - nagu näiteks SARSi ja MERSi puhul, mis hüppavad inimestest sisse ja välja juba ammu enne, kui neid märgatakse - on inimeste jälgimine tee. Näiteks on USA haiguste tõrje keskused (CDC) juba pikka aega rakendanud jälitusprojekti kuues Uganda haiglas. Kui laps tuleb seletamatu palavikuga, tõmbavad arstid tema verd. Nad kontrollivad proovi nii bakteriaalsete kui ka viiruste suhtes, luues kohapeal varajase hoiatamise süsteemi.

CDC vektori kaudu levivate haiguste osakonna teadusdirektor dr Ron Rosenberg keeldus kommenteerimast selliseid projekte nagu PREDICT. Kuid nagu Tesh, ütles ta, et tema arvates tuleks keskenduda inimestes viiruste tuvastamisele.

"Üldiselt on minu meelest parimateks kontrollviirusteks uute viiruste avastamiseks inimesed, mitte loomad, " ütleb Rosenberg, kes toimetab CDC ajakirja Emerging Nakkushaigused. "Selle põhjuseks, miks ma ütlen, et meil pole tegelikult võimalust ennustada, kas viirus, mille leiame loomast ..., nakatab inimesi. Maagiat pole. Salajast võtit pole olemas. Me ei saa kuidagi vaadata genoomi ja öelda, et sellel on see geen ja see on inimese nakatumisest ühe nukleotiidi kaugusel. "

See ei takista PREDICTi ja teisi rühmi proovimast. Nende jaoks on liikides hüppavate viiruste pungi võtmise võti lähtekoha saamine sellele, mis seal väljas on. Mazet võrdleb olukorda varajase ilmaennustajatega, kelle mudelite kohta oli aastakümneid puhas andmeid. Tema sõnul lendavad järgmise pandeemia ennetamiseks soovivad rahvatervise ametnikud pimedalt.

"Praegu on PREDICTi suurim väljakutse 100 protsenti just teabe puudus, " ütleb ta. "Me vajame selle sajandi andmeid (nagu ilmaprognoosijatel on) ja meil pole aega. Võiksime kaotada kultuurid ja ühiskonnad, kui ootame selle kogumiseks 100 aastat."

Kas viirusekütid saavad järgmise pandeemia peatada enne, kui see juhtub?