Sidste sommer sluttede Dr. Kevin Olival sig til en gruppe indonesiske jægere, da de begav sig dybt ind i mangroveskove på den sydlige Sulawesi-ø. Jægere ledte efter roostende flagermus, hovedsageligt frugt flagermus og flyvende ræve - for dem en lukrativ pris, der kan sendes til landsbyer i nord som en del af bushmeat handel. For Olival var flagermusene en præmie af en anden slags.
Relateret indhold
- Kan redning af dyr forhindre den næste dødbringende pandemi?
- Virusjægere tester flagermus, kameler, geder og katte for at finde en dødelig sygdom
Olival er en virusjæger. I mere end 15 år har økolog og evolutionsbiolog skuret kloden efter prøver fra dyr, der har nogle af de mest uopdagede vira som en del af den globale almennyttige EcoHealth Alliance. Hans mål: at finde den næste uopdagede virus hos dyr, der har evnen til at hoppe til mennesker og forårsage den næste dræberpandemi.
Han og hans team er i Indonesien i to uger, skyller afføring, urin og spyt og udtager blodprøver fra flagermus; frysning af dem i flydende nitrogen; og fragt dem til et indonesisk laboratorium til test. EcoHealth Alliance samarbejder med et større samarbejde kendt som USAID PREDICT, et globalt projekt på 200 millioner dollars, der tager sigte på at opdage, forebygge og kontrollere infektiøse nye sygdomme, før de bliver fuldblæst pandemier.
Ideen er ret ligetil. Hvis forskere kan identificere de steder, hvor viraer mest sandsynligt hopper fra dyr til mennesker, kan de advare folk, få dem til at ændre enhver adfærd, der øger risikoen, og indeholder enhver opstået infektion. Problemet ligger i identifikationen. Derfor forsøger Olival og andre at opbygge et tidligt advarselssystem - et, der stadig er meget i sin spædbarn.
"Vi prøver at forbedre krystalkuglen, som er meget grumset, " siger Jonna Mazet, den globale direktør for PREDICT og en professor i epidemiologi ved University of California i Davis. Spørgsmålet er: er det at målrette dyrevektorer den bedste måde at nå dette mål på?
.....
Hængende flagermus i Tana Toraja-området på Indonesiens Sulawesi-ø. (Glen Allison / Alamy) Zoonotiske vira - dem, der springer fra dyr til mennesker, eller omvendt - har forårsaget nogle af verdens mest ødelæggende pandemier. Af de ca. 400 nye smitsomme sygdomme, der er blevet identificeret siden 1940, har over 60 procent animalsk oprindelse. Bubonic pest stammer fra byrotter. HIV / AIDS startede som en virus hos aber. Ebola fandt et hjem i flagermus, før det sprang til mennesker, i et område af Guineas forskere havde mærket en virus hotspot allerede i 2008. Den spanske influenzapandemi fra 1918, der udbredte en ufattelig dødelighed på omkring 50 millioner mennesker, har været spores tilbage til fugle.
Selvom det er svært at forestille sig, kan et fremtidig zoonotisk udbrud potentielt være værre. "Verden er ikke forberedt, " siger Dennis Carroll, direktør for Global Health Security and Development Unit hos USAID, via e-mail, "for enten at afbøde virkningen af en voksende trussel eller forhindre dens opståen - hvilket efterlader os sårbare over for deres konsekvenser." Disse konsekvenser kan omfatte millioner af tabte liv og milliarder af dollars i økonomisk ødelæggelse.
I dag mener nogle, at antallet af nye sygdomme stiger. Undersøgelser viser, at moderne faktorer som klimaændringer, økologisk nedbrydning og befolkningstryk kan gøre det mere sandsynligt, at vira hopper fra dyr til mennesker. "Vi er nødt til at blive bedre informeret om fremtidige trusler om smitsomme sygdomme, før de dukker op, " skriver Caroll, "så vores teknologiske modforanstaltninger og vores afhjælpningsreaktioner kan tilpasses bedre til truslenes specifikationer inden dens opkomst."
I mellemtiden begynder PREDICT og partnere som EcoHealth at sammensætte de mest sandsynlige nye trusler.
... ..
Olival frigiver et flagermus efter indsamling af prøver til virustest i Thailand. (Copyright 2018 EcoHealth Alliance) Steder som Sulawesi, hvor cirka 500 ton flagermus dræbes og ender i nord, begynder at blive episenteret for den næste pandemi. Denne massebevægelse af kød truer ikke kun bevarelse af flagermus - den større flagermushandel har bidraget til befolkningsfald på flagermus i Sydøstasien - men har også evnen til at sprede infektion til andre dele af landet på kort tid. Det er et potent eksempel på, hvordan globalisering har skabt betingelser for, at hiv / aids eller Zika kan gyde.
"Bush-kødjagt, dyretransport, direkte kontakt, " siger Olival. "Det er en grænseflade med høj risiko - nøjagtigt den type sted, vi er mest interesseret i for PREDICT-projektet."
Flagermus bærer en højere andel af virus, der endnu ikke kan identificeres, som er risikabelt for mennesker end nogen anden pattedyr. Denne kendsgerning har fascineret Olival siden 2003, da han begyndte at undersøge krydset mellem virus og dyr efter et udbrud af Nipah-virus i Malaysia et par år tidligere. Hans forskning på flagermus har knyttet ham til nogle af de mest skræmmende sygdomme i tiden: Ebola, SARS, Marburg, Hendra og sandsynligvis MERS er dræbervirus, der bæres af disse luftbårne pattedyr.
Prøverne, som Olival indsamlede i Sulawesi, blev sendt til et indonesisk laboratorium, hvor de delvist skulle bruges til at hjælpe med at skabe lokale ressourcer i håb om at få svar på nye virtuelle virus. Selvom lokale laboratorier i stigende grad analyserer prøver, der skaber bedre overvågning på jorden, er meget af PREDICT's arbejde med at afdække nye vira og oprette en global database afsluttet i Simon Anthony's laboratorium ved Columbia University's Mailman School of Public Health.
Anthony's team undersøger og sekvenserer mere end 5.000 prøver af blod og væv årligt. Mange er fra dyr i verdens sygdom hot spots, steder, hvor mennesker og dyr, der bærer vira, ofte kommer i farligt tæt kontakt. På et tidspunkt blev han krediteret med at opdage 150 vira; Stephen S. Morse, en tidligere meddirektør for PREDICT og professor i epidemiologi ved Columbia University, siger Anthony har afsløret flere nye vira end nogen anden.
”Slutmålet er at forsøge at være bedre forberedt, at forsøge at forhindre, at vira spildes over (til mennesker) i første omgang, ” siger Anthony. "Det er et meget komplekst og flerlags udsigt. Vi vil gerne have en idé om, hvilke der er potentielt farlige, og hvilke der ikke er ... Vi er bogstaveligt talt i begyndelsen af at gøre det."
Da han begyndte at arbejde i 2008, plejede Anthony's team at annoncere et nyt virustælling i begyndelsen af hvert møde. Efterhånden som deres opdagelser blev hyppigere, måtte de opgive ritualet af praktiske hensyn. PREDICT-teamet globalt, siger han, har fundet mere end 1.000 nye vira i 20 lande.
Anthony bruger det meste af sin tid på at stirre på en computerskærm og sekvensbestemme den genetiske kode for en virus. Han tilslutter det derefter til en open source-database. Hvis koden, han har afsløret, ikke genkendes, ved han, at han har opdaget en ny virus. "Din belønning ser på disse resultater i disse dage og ved, at du er den første person i verden, der opdager noget, " tilføjer han. "Det er hvad der er fantastisk ved denne slags arbejde."
Men lige nu, siger han, er der ingen måde at fortælle fra sekvensen, om en nyopdaget virus kan inficere og trives i menneskelige celler. Det kræver en række fysiske eksperimenter i laboratoriet.
Den første fem-årige PREDICT-undersøgelse undersøgte, hvordan man bedst kan indsamle data om vira. Den anden femårige fase, der er finansieret i to år til, er c begyndt at identificere områder med høj risiko som Sulawesi, og om mennesker bliver inficeret med vira på disse steder. Siden 2014 har PREDICT-hold indsamlet mere end 26.000 dyr og 1.700 mennesker i 26 lande, mest i Afrika og Asien.
Smithsonians Global Health Program er den ledende efterforsker, der tester dyr og mennesker i Kenya og Myanmar, som blev tilføjet til PREDICT for tre år siden. Indtil videre har fokus ikke kun været på stikprøveudtagning, men at uddanne lokale laboratoriepartnere og skabe en kommunikationsstrategi til hurtigt at sprede information om risici, siger Suzan Murray, en Smithsonian veterinærmedicinsk medicinsk officer og programmets direktør.
”Vores mål, ” siger hun, ”er at træne os ud af et job.”
... ..
Varmere farver fremhæver områder, der er forudsagt at være af største værdi for at opdage nye zoonotiske vira. a: Alle vilde pattedyr b: Rovdyr c: Ensartede hovdyr. d: Fladermus e: Primater f: Gnavere ((Olival et al / Nature)) PREDICT er ikke det første virusdetektivprojekt. I 1915 finansierede Rockefeller Foundation en virusjagt i udviklingslande, der søgte at forske og udrydde gul feber. Under deres undersøgelser fandt de en række nye vira - inklusive Zika-virussen i Uganda i 1947, seks årtier, før den sprang til mennesker. Men PREDICT er den største virusjagtindsats i gang i dag.
Det er også et bevis på koncept for noget endnu mere ambitiøst: Global Virome-projektet. Det foreslåede projekt, som endnu ikke er finansieret, sigter mod at forebygge pandemiske trusler ved at identificere og sekventere næsten en halv million vira, der kan smitte over på mennesker.
Ideen voksede ud af et møde, som Mazet deltog i Rockefeller Foundation's Bellagio Conference Center i august sidste år. På mødet siger Mazet, at hun var chokeret over, hvor meget entusiasme lederne af Verdenssundhedsorganisationen viste for at påtage sig et så ambitiøst og dyrt projekt. ”Nogle store tankeledere sagde, at der ikke er noget vigtigere, vi kunne gøre (for at beskytte menneskeliv), ” tilføjer hun. "Dette og klimaændringer. Dette er de største trusler mod vores samfund, og vi er nødt til at tackle dette."
Hvorvidt der vil opstå finansiering til det 10-årige projekt er uklart. Omkostningerne er anslået så høje som 3, 4 mia. Dollars, men fortalere som Mazet siger, at de ville betale for sig selv mange gange, hvis det stoppede endda en pandemi.
I mellemtiden begynder PREDICT at sammensætte et sammensat billede af, hvor man skal se efter nye vira. "Vi har denne mosaik af forskellige undersøgelser fra hele verden, " siger Mazet. "Vores team og andre har gjort et godt stykke arbejde med at lave et smukt billede ud af den mosaik, men det er stadig bare en mosaik af denne tilfældige aktivitet."
Et eksempel er en undersøgelse, Olival og hans kolleger ved EcoHealth, der blev offentliggjort sidste år, og som omfattede detaljerede kort, der fremhæver områder for endnu uopdagede vira, der kunne opstå hos mennesker. Kortene er ekstrapolationer oprettet gennem computermodellering, så de har ikke et højt niveau af granularitet, bemærker han, men de prioriterer regioner i verden og økosystemtyper, der er i høj risiko, steder at se på.
”Den hellige gral inden for forebyggelse af pandemi er at forstå, hvor den næste zoonotiske virus sandsynligvis kommer frem, og fra hvilken art, ” siger Olival. ”Vores undersøgelse giver det første nogensinde forudsigelige kort over hvor disse uopdagede zoonoser kan findes overalt i verden. Disse oplysninger er kritiske for at prioritere overvågning for at identificere og stoppe den næste pandemi. ”
Kortene afslører hot spots for flagermus i Syd- og Mellemamerika og dele af Asien og for primater i tropisk Mellemamerika, Afrika og Sydøstasien. Det største potentiale for fremtidige virale udbrud kommer fra flagermus i det nordlige Sydamerika, kødædende dyr i Østafrika, primater i tropisk Mellemamerika, Afrika og Sydøstasien og hooved pattedyr (kvæg, får, kameler, hjorte) i øst og Centralafrika.
I sidste ende er målet at være foran en pandemi - snarere end at jage den - ved tidligt at vide, hvilke vira der er derude og samarbejde med lokale samfund for at hjælpe dem med at forstå risiciene. "At have denne viden i samfundet giver folk mulighed for at træffe forskellige valg, " siger Mazet. "Det er hvad vi vil med vira. Vi har det til at køre biler. Vi har det til de fleste bakterielle problemer. Men vi ved næsten intet om vira. De er ærligt talt, hvad der forårsager epidemier og pandemier."
... ..
Som et eksempel på, hvordan ændret adfærd dramatisk kan reducere risikoen, peger Olival og Mazet på Bangladesh. Indtil for nylig led landet af regelmæssige udbrud af den dødbringende Nipah-virus, der har dræbt så mange som 50 mennesker om året siden 2001. I 2016 var der ingen rapporterede udbrud af sygdommen.
Regeringsembedsmænd krediterede en uddannelseskampagne for denne udsættelse. Olival krediterer afsky faktor.
Da han rejste til landet, fandt han, at lokalbefolkningen drikker rå daddelpålsaft indsamlet fra træer, hvor flagermus spiser. Flagermus tiltrukket af saften havde ofte kontamineret det med deres urin eller spyt. Ved at montere infrarøde bevægelsesfølende kameraer i træerne, viste forskere flagermus, der slikker saften og vandt fra træerne. De appellerede derefter til beboerne om at dække gryder med et bambus nederdel og til at koge sap.
Desuden afslørede analyse af disse flagermus, at de havde mere end 50 nyligt opdagede vira, siger Olival. "Denne lavteknologiske løsning kan ikke kun forhindre Nipah i at dukke op, men også forhindre, at 50 andre vira springer ind i mennesker, " siger han. "Det ville koste en enorm mængde penge at oprette vacciner mod et par dollars for et bambus nederdel."
Når Anthony ser på fremkomsten af Nipah, ser han et andet spørgsmål at udforske. Forskere har fundet andre vira relateret til Nipah, bemærker han, men ingen af dem har inficeret mennesker. "Hvorfor spildte Nipah og ikke disse andre vira? Hvad er specielt med Nipah, som disse andre vira ikke har, der tillader Nipah at fremstå som et menneskeligt patogen?" Spørger han. "Vi ved ikke svaret endnu, men disse er de spørgsmål, vi kan håbe på at begynde at få fat på. "
... ..
Ikke alle mener, at opdagelse af vira og deres hotspots er den bedste måde at forhindre pandemier på. Dr. Robert B. Tesh, en virolog ved University of Texas Medical Branch, siger, at vi ikke forstår nok om zoonotiske vira til at skabe forudsigelige modeller. "Meget af de ting, de producerer, er hype, " siger han og henviser til PREDICTs arbejde. "Det er mere PR end videnskab."
Tesh tror ikke, du kan forudsige det næste udbrud af to hovedårsager. For det første er vira som Zika og West Nile faktisk ikke nye; de blev transporteret til nye områder og derefter spildt over. ”Jeg tror ikke, nogen kunne have forudsagt det, ” siger han.
For det andet er mange af disse genassorteringsvira, der hurtigt muteres. Ingen mængder af opdagelse kan forberede sig på det. "Nogle dør ud og går ikke noget sted, " bemærker Tesh. "Andre tilpasser sig nye værter og fortsætter."
Han peger på en nylig undersøgelse af West Nile-virus, der overføres af myg. Undersøgelsen skitserede adskillige faktorer, der går ind på, der går ind på, hvorvidt og hvor et udbrud vil forekomme, herunder arealanvendelse, klima, myggenotype og mikrobiomerne fra disse myg. "I betragtning af disse variabler, og hvor lidt vi virkelig forstår dem, er folk, der hævder, at de kan forudsige, hvad der vil ske ... narre sig selv og finansieringsbureauet, " siger han.
Tesh mener, at i mange tilfælde - som med SARS og MERS, der springer ind og ud af mennesker længe før de bliver bemærket, er menneskelig overvågning vejen. F.eks. Har de amerikanske centre for sygdomskontrol (CDC) længe ansat et overvågningsprojekt på seks hospitaler i Uganda. Når et barn kommer ind med en uforklarlig feber, trækker læger hans eller hendes blod. De tester prøven for bakterielle årsager såvel som vira, hvilket skaber et tidligt advarselssystem lokalt.
Dr. Ron Rosenberg, associeret direktør for videnskab ved CDC's afdeling for vektorbårne sygdomme, afviste at kommentere specifikt til projekter som PREDICT. Men ligesom Tesh sagde han, at han mener, at fokus burde være på at identificere vira hos mennesker.
"Generelt tror jeg, at de bedste vagtposter til at opdage nye vira er mennesker, ikke dyr, " siger Rosenberg, der redigerer CDC-tidsskriftet Emerging Infectious Diseases. "Årsagen til at jeg siger, at vi ikke rigtig har en måde at forudsige, om en virus, som vi finder i et dyr ... vil inficere mennesker. Der er ingen magisk kugle. Der er ingen hemmelig nøgle. Der er ingen måde, vi kan se på genomet og siger, at det har dette gen, og det er et nukleotid væk fra at inficere mennesker. "
Det forhindrer ikke PREDICT og andre grupper i at prøve. For dem er nøglen til at nippe arter, der springer vira i knoppen, at få en basislinje for, hvad der er derude. Mazet sammenligner situationen med tidlige vejrprognoser, der havde årtier med rene data for deres modeller. Folkesundhedstjenestemænd, der søger at forhindre den næste pandemi, siger hun, flyver blinde til sammenligning.
"Den største udfordring for PREDICT lige nu 100 procent er den manglende information, " siger hun. "Vi har brug for det århundrede med data (som vejrprognoser har) og vi har ikke tid. Vi kunne miste kulturer og samfund, hvis vi venter 100 år på at indsamle det."
