https://frosthead.com

Vânătorii de viruși pot opri următoarea pandemică înainte de a se întâmpla?

Vara trecută, dr. Kevin Olival s-a alăturat unui grup de vânători indonezieni în timp ce s-au aventurat adânc în pădurile de mangrove din insula Sulawesi de Sud. Vânătorii au căutat lilieci, în principal lilieci de fructe și vulpi zburătoare - pentru ei, un premiu profitabil care poate fi expediat în sate din nord, ca parte a comerțului cu carne de tufă. Pentru Olival, liliecii erau un premiu de altfel.

Continut Asemanator

  • Salvarea animalelor poate preveni următoarea pandemie mortală?
  • Vânătorii de virusuri testează lilieci, cămile, capre și pisici pentru a găsi originea unei boli mortale

Olival este un vânător de virus. Timp de mai bine de 15 ani, ecologul și biologul evoluționist a cercetat globul pentru probe de la animale care adăpostesc unii dintre cei mai înfricoșați viruși nedescoperiți, ca parte a Alianței globale non-profit EcoHealth. Scopul său: să găsească următorul virus nedescoperit la animale care adăpostește abilitatea de a sari la oameni și de a provoca următorul pandemic ucigaș.

El și echipa sa se află în Indonezia timp de două săptămâni, prelucrează fecale, urină și salivă și prelevează probe de sânge din lilieci; congelarea lor în azot lichid; și expedierea lor la un laborator indonezian pentru testare. Alianța EcoHealth este parteneriat cu o colaborare mai mare cunoscută sub numele de USAID PREDICT, un proiect global de 200 de milioane de dolari, care vizează detectarea, prevenirea și controlul bolilor emergente infecțioase înainte de a deveni pandemice pline de suflare.

Ideea este destul de simplă. Dacă oamenii de știință pot identifica locurile în care virușii sunt cel mai probabil să sară de la animale la oameni, atunci îi pot avertiza pe oameni, îi pot determina să schimbe comportamente care să crească riscurile și să conțină orice infecție emergentă. Dificultatea constă în identificarea. Acesta este motivul pentru care Olival și alții încearcă să construiască un sistem de avertizare timpurie - unul care încă se află încă la început.

„Încercăm să îmbunătățim mingea de cristal, care este foarte întunecată”, spune Jonna Mazet, directorul global al PREDICT și profesor de epidemiologie la Universitatea California din Davis. Întrebarea este: este vizarea vectorilor de animale cel mai bun mod de a atinge acest obiectiv?

.....

Lilieci agățați în zona Tana Toraja din insula Sulawesi din Indonezia. Lilieci agățați în zona Tana Toraja din insula Sulawesi din Indonezia. (Glen Allison / Alamy)

Virusurile zoonotice - cele care sar de la animale la oameni sau invers - au provocat unele dintre cele mai devastatoare pandemii din lume. Dintre cele aproximativ 400 de boli infecțioase emergente identificate începând cu 1940, peste 60 la sută au origini animale. Ciuma bubonică își are originea la șobolani. HIV / SIDA a început ca un virus la maimuțe. Ebola și-a găsit o casă în lilieci înainte de a sări la oameni, într-o zonă a oamenilor de știință din Guineea au etichetat un focar de virus încă din 2008. Pandemia de gripă spaniolă din 1918, care a ridicat un număr de decese inimaginabil de aproximativ 50 de milioane de oameni, a fost trasată înapoi la păsări.

Totuși, în timp ce este greu de imaginat, o viitoare ruptura zoonotică ar putea fi mai rea. "Lumea nu este pregătită", spune Dennis Carroll, directorul unității de securitate și dezvoltare a sănătății globale la USAID, prin e-mail, „pentru a atenua impactul unei amenințări emergente sau pentru a preveni apariția acesteia, lăsându-ne vulnerabili la consecințele lor”. Aceste consecințe ar putea include milioane de vieți pierdute și miliarde de dolari în distrugerea economică.

Astăzi, unii cred că rata apariției de noi boli este în creștere. Studiile descoperă că factori moderni precum schimbările climatice, degradarea ecologică și presiunile populației pot face mai probabil ca virușii să sară de la animale la oameni. „Trebuie să fim mai bine informați despre viitoarele amenințări de boli infecțioase înainte de apariția acestora”, scrie Caroll, „astfel încât contramăsurile noastre tehnologice și răspunsurile noastre de atenuare să poată fi mai bine adaptate la specificul amenințării înainte de apariția sa”.

Între timp, PREDICT și partenerii precum EcoHealth încep să îmbine cele mai probabil amenințări emergente.

... ..

_EHA4285 2.jpg Olival a eliberat un liliac după ce a colectat probe pentru testarea virusului în Thailanda. (Copyright 2018 EcoHealth Alliance)

Locuri precum Sulawesi, unde aproximativ 500 de tone de lilieci sunt omorâți și sfârșesc în nord, sunt temeinici pentru a deveni epicentrul următoarei pandemii. Această mișcare în masă a cărnii nu numai că amenință conservarea liliecilor - comerțul mai mare de lilieci a contribuit la scăderea populației de lilieci în Asia de Sud-Est - dar are și capacitatea de a răspândi infecția în alte părți ale țării în cel mai scurt timp. Este un exemplu puternic al modului în care globalizarea a creat condiții pentru ca HIV / SIDA sau Zika să creeze.

"Vânătoare de carne Bush, transport de animale, contact direct", spune Olival. "Este o interfață cu risc ridicat - exact tipul locului de care ne interesăm cel mai mult pentru proiectul PREDICT."

Liliecii poartă o proporție mai mare de viruși încă identificați, cu risc pentru om decât orice alte mamifere. Acest fapt l-a fascinat pe Olival încă din 2003, când a început cercetările asupra intersecției virusurilor și animalelor în urma unui focar de virus Nipah în Malaezia, câțiva ani mai devreme. Cercetările sale asupra liliecilor l-au conectat la unele dintre cele mai înfricoșătoare boli ale vremii: Ebola, SARS, Marburg, Hendra și probabil MERS sunt virusuri ucigătoare purtate de aceste mamifere aeriene.

Probele Olival colectate în Sulawesi au fost trimise într-un laborator indonezian, unde vor fi utilizate în parte pentru a ajuta la crearea de resurse locale, în speranța de a răspunde la virușii emergenți. Cu toate acestea, în timp ce laboratoarele locale analizează din ce în ce mai multe probe care creează o supraveghere mai bună pe teren, o mare parte din activitatea PREDICT de descoperire a noilor viruși și crearea unei baze de date globale a fost finalizată în laboratorul Simon Anthony de la Școala de Sănătate Publică Mailman a Universității Columbia.

Echipa lui Anthony examinează și secvențează peste 5.000 de probe de sânge și țesut anual. Multe sunt de la animale aflate în punctele fierbinți ale bolii din lume, locuri în care oamenii și animalele care transportă viruși vin adesea într-un contact periculos. La un moment dat, a fost creditat că a descoperit 150 de viruși; Stephen S. Morse, fost co-director al PREDICT și profesor de epidemiologie la Universitatea Columbia, spune că Anthony a descoperit mai multe viruși noi decât oricine.

„Scopul final este să încercați să fiți mai bine pregătiți, să încercați să împiedicați virușii să se răspândească (în oameni) în primul rând”, spune Anthony. "Aceasta este o perspectivă foarte complexă și cu mai multe straturi. Vrem să avem o idee care sunt potențial periculoase și care nu sunt ... Suntem literalmente la început de asta."

Când a început să lucreze în 2008, echipa lui Anthony obișnuia să anunțe un nou număr de viruși la începutul fiecărei întâlniri. Pe măsură ce descoperirile lor deveneau mai frecvente, trebuiau să abandoneze ritualul de dragul practicilor. Echipa PREDICT la nivel global, spune el, a găsit peste 1.000 de viruși noi, care se întind pe 20 de țări.

Anthony își petrece cea mai mare parte a timpului privind la un ecran de computer, secvențând codul genetic al unui virus. Apoi conectează asta într-o bază de date open-source. Dacă codul pe care l-a descoperit nu este recunoscut, știe că a descoperit un nou virus. „Recompensa ta este să te uiți la aceste rezultate în acele zile și să știi că ești prima persoană din lume care descoperă ceva”, adaugă el. "Asta e grozav în acest tip de muncă."

Însă, spune el, nu există nicio modalitate de a spune din secvență dacă un virus recent descoperit poate infecta și prospera în celulele umane. Aceasta necesită o serie de experimente fizice în laborator.

Studiul inițial PREDICT de cinci ani a examinat cum să colecteze cel mai bine date despre viruși. A doua etapă de cinci ani, finanțată pentru încă doi ani, a început identificarea zonelor cu risc ridicat precum Sulawesi și dacă oamenii sunt infectați de viruși în acele locuri. Din 2014, echipele PREDICT au prelevat peste 26.000 de animale și 1.700 de persoane în 26 de țări, în mare parte din Africa și Asia.

Programul global de sănătate al Smithsonian este investigatorul principal care testează animale și oameni în Kenya și Myanmar, care au fost adăugate la PREDICT acum trei ani. Până în prezent, accentul s-a concentrat nu numai pe prelevare de probe, ci și în formarea partenerilor locali de laborator și în crearea unei strategii de comunicare pentru diseminarea rapidă a informațiilor despre riscuri, spune Suzan Murray, ofițer medical veterinar din Smithsonian și directorul programului.

„Scopul nostru”, spune ea, „este să ne antrenăm dintr-un loc de muncă”.

... ..

Shot Screen 2018-01-23 la 12.38.28 PM.png Culorile mai calde evidențiază zonele preconizate ca fiind de cea mai mare valoare pentru descoperirea de viruși zoonotici noi. a: Toate mamiferele sălbatice b: carnivorele c: ungulate cu degetul uniform. d: Bats e: Primates f: Rozătoare ((Olival et al / Nature))

PREDICT nu este primul proiect de detectare a virusului. În 1915, Fundația Rockefeller a finanțat o vânătoare de virus în țările în curs de dezvoltare care a căutat să cerceteze și să eradice febra galbenă. În timpul sondajelor lor, au găsit o serie de viruși noi - inclusiv virusul Zika în Uganda în 1947, cu șase decenii înainte de a sări la oameni. Dar PREDICT este cel mai mare efort de vânătoare a virusului în curs de azi.

Este, de asemenea, o dovadă a conceptului pentru ceva și mai ambițios: Global Virome Project. Proiectul propus, care încă nu a fost finanțat, are drept scop prevenirea amenințărilor pandemice, prin identificarea și secvențarea a aproape jumătate de milion de viruși care se pot revărsa la om.

Ideea a luat naștere dintr-o întâlnire la care Mazet a participat la Centrul de Conferințe Bellagio al Fundației Rockefeller în august anul trecut. În cadrul întâlnirii, Mazet spune că a fost șocată de cât de entuziasm au demonstrat liderii Organizației Mondiale a Sănătății pentru asumarea unui proiect atât de ambițios și costisitor. "Unii mari lideri de gândire au spus că nu putem face nimic mai important (pentru a proteja viețile omului)", adaugă ea. "Acest lucru și schimbările climatice. Acestea sunt cele mai mari amenințări pentru societatea noastră și trebuie să ne ocupăm de aceasta."

Dacă finanțările vor apărea pentru proiectul de 10 ani nu este clar. Costul a fost estimat la 3, 4 miliarde de dolari, dar susținătorii ca Mazet spun că ar plăti de la sine de mai multe ori dacă s-ar opri chiar și o singură pandemie.

Între timp, PREDICT începe să reunească o imagine compusă despre unde să caute viruși emergenți. „Avem acest mozaic de studii diferite din toată lumea”, spune Mazet. "Echipa noastră și alții au făcut o treabă excelentă în realizarea unei imagini frumoase din acel mozaic, dar este în continuare doar un mozaic al acestei activități întâmplătoare."

Un exemplu este un studiu Olival și colegii săi de la EcoHealth publicat anul trecut, care a inclus hărți detaliate care evidențiază zonele pentru virușii încă nedescoperiți care ar putea apărea la om. Hărțile sunt extrapolări create prin modelarea computerului, astfel încât acestea nu au un nivel ridicat de granularitate, observă el, dar prioritizează regiunile lumii și tipurile de ecosisteme cu risc ridicat, locuri de urmărit.

„Graalul sfânt în prevenirea pandemiei este să înțelegem unde urmează să apară următorul virus zoonotic și din ce specii”, spune Olival. Studiul nostru oferă prima hartă predictivă a locurilor unde se pot găsi aceste zoonoze nedescoperite în întreaga lume. Aceste informații sunt esențiale pentru a acorda prioritate supravegherii pentru a identifica și a opri următoarea pandemie. "

Hărțile dezvăluie puncte fierbinți pentru liliecii din America de Sud și Centrală și părți din Asia, precum și pentru primatele din America Centrală tropicală, Africa și Asia de Sud-Est. Cel mai mare potențial pentru viitoarele focare virale provine de liliecii din nordul Americii de Sud, carnivorele din Africa de Est, primatele din America Centrală tropicală, Africa și sud-estul Asiei și mamifere acopere (bovine, oi, cămile, căprioare) din estul și centrul Africii.

În cele din urmă, obiectivul este să fii în fața unei pandemii - mai degrabă decât să o alunge - știind din timp ce viruși sunt acolo și colaborând cu comunitățile locale pentru a-i ajuta să înțeleagă riscurile. „A avea aceste cunoștințe în comunitate permite oamenilor să ia alegeri diferite”, spune Mazet. "Asta ne dorim cu virușii. O avem pentru conducerea mașinilor. O avem pentru majoritatea problemelor bacteriene. Dar nu știm aproape nimic despre viruși. Sunt sincer, ceea ce provoacă epidemii și pandemii."

... ..

Ca un exemplu al modului în care schimbarea comportamentului poate reduce dramatic riscul, Olival și Mazet indică Bangladesh. Până de curând, țara suferea în mod regulat de focare mortale ale virusului Nipah, care a ucis până la 50 de persoane pe an din 2001. În 2016, nu au fost raportate focare de boală.

Oficialii guvernamentali au creditat o campanie de educație pentru această răspundere. Olival creditează factorul dezgust.

Când a călătorit în țară, a descoperit că localnicii beau puieți de palmier pentru curmă, colectați din copacii în care se bat ciocanii. Liliecii atrași de seva i-au contaminat adesea urina sau saliva. Prin montarea camerelor de detectare a mișcării în infraroșu în copaci, cercetătorii au arătat liliecii care ling linia și urină din copaci. Apoi au apelat la rezidenți pentru a acoperi vasele cu o fustă de bambus și pentru a fierbe seva.

Mai mult, analiza acestor lilieci a arătat că au transportat mai mult de 50 de viruși recent descoperiți, spune Olival. „Această soluție de tehnologie scăzută nu numai că poate împiedica apariția Nipahului, ci și împiedică alte 50 de viruși să sară în oameni”, spune el. „Ar costa o sumă enormă de bani pentru a crea vaccinuri față de câțiva dolari pentru o fustă de bambus”.

Când Anthony privește apariția Nipah, vede o altă întrebare de explorat. Cercetătorii au găsit alte virusuri legate de Nipah, a menționat el, dar nici unul dintre ei nu a infectat persoane. "De ce a răspândit Nipah și nu acești alți viruși? Ce este special pentru Nipah, că acești alți viruși nu au permis ca Nipah să apară ca un agent patogen uman?", Întreabă el. "Nu știm încă răspunsul, dar acestea sunt întrebările la care putem spera să începem să ne ocupăm. "

... ..

Nu toată lumea crede că descoperirea de viruși și hotspoturile lor este cea mai bună modalitate de a preveni pandemiile. Dr. Robert B. Tesh, virolog la Filiala Medicală a Universității din Texas, spune că nu înțelegem suficient despre virusurile zoonotice pentru a crea modele predictive. "O mulțime de lucruri pe care le produc sunt exagerate", spune el, referindu-se la lucrările PREDICT. "Este mai mult PR decât știință".

Tesh nu crede că poți prezice următorul focar din două motive principale. În primul rând, virușii precum Zika și West Nile nu sunt de fapt noi; au fost transportate în zone noi și apoi vărsate. „Nu cred că cineva ar fi putut prezice asta”, spune el.

În al doilea rând, multe dintre acestea sunt viruși de reasortare care mută rapid. Nicio cantitate de descoperire nu se poate pregăti pentru asta. „Unii mor și nu pleacă nicăieri”, observă Tesh. „Alții se adaptează noilor gazde și merg mai departe”.

El arată un studiu recent despre virusul West Nile, care este transmis de țânțari. Studiul a subliniat numeroși factori care intră în ceea ce privește dacă și unde va avea loc un focar, inclusiv utilizarea terenului, clima, genotipul țânțarului și microbiomii acestor țânțari. „Având în vedere aceste variabile și cât de puțin le înțelegem cu adevărat, oamenii care susțin că pot prezice ce se va întâmpla ... se păcălesc singuri și agenția de finanțare”, spune el.

Tesh consideră că în multe cazuri - ca și în cazul SARS și MERS, care apar și ies din oameni cu mult înainte de a fi observați - supravegherea umană este calea de urmat. De exemplu, Centrele de Control al Bolilor din SUA (CDC) au angajat de mult timp un proiect de supraveghere la șase spitale din Uganda. Când un copil vine cu o febră inexplicabilă, medicii îi atrag sângele. Ei testează proba pentru cauze bacteriene, precum și viruși, creând un sistem de avertizare timpurie la nivel local.

Dr. Ron Rosenberg, director asociat pentru știință la Divizia CDC a bolilor transmise de vector, a refuzat să comenteze în mod special proiecte precum PREDICT. Dar, la fel ca și Tesh, a spus că consideră că accentul ar trebui să fie pus pe identificarea virusurilor la om.

„În general, cred că cele mai bune santinele pentru descoperirea de noi viruși sunt oamenii, nu animalele”, spune Rosenberg, care editează revista CDC Emerging Infectious Diseases. "Motivul pentru care spun că este că nu avem o modalitate de a prezice dacă un virus pe care îl găsim la un animal ... va infecta oamenii. Nu există niciun glonț magic. Nu există nicio cheie secretă. Nu există nicio modalitate de a ne uita genomul și spune că are această genă și este un nucleotid departe de a infecta oamenii. "

Acest lucru nu împiedică PREDICT și alte grupuri să încerce. Pentru ei, cheia pentru a proteja virușii care sărind specii în mugure este obținerea unei linii de bază pentru ceea ce există. Mazet compară situația cu previzorii vremii, care au avut zeci de ani de date curate pentru modelele lor. Spunea, oficialii de sănătate publică care caută să prevină următoarea pandemie, în comparație.

„Cea mai mare provocare pentru PREDICT acum 100% este acea lipsă de informații”, spune ea. "Avem nevoie de acel secol de date (cum au fost prognoza vremii) și nu avem timpul. Am putea pierde culturi și societăți dacă așteptăm 100 de ani să le colectăm."

Vânătorii de viruși pot opri următoarea pandemică înainte de a se întâmpla?