Прошлым летом доктор Кевин Оливал присоединился к группе индонезийских охотников, которые углубились в мангровые леса острова Южный Сулавеси. Охотники искали летучих мышей, в основном фруктовых летучих мышей и летучих лисиц - для них выгодный приз, который можно доставить в северные деревни в рамках торговли мясом диких животных. Для Оливала летучие мыши были призом другого рода.
Связанный контент
- Может ли спасение животных предотвратить следующую смертельную пандемию?
- Охотники за вирусами проверяют летучих мышей, верблюдов, коз и кошек, чтобы найти источник смертельного заболевания
Оливал - охотник за вирусами. В течение более 15 лет эколог и биолог-эволюционер обыскивали земной шар для получения образцов от животных, которые содержат некоторые из самых страшных нераскрытых вирусов в рамках глобального некоммерческого альянса EcoHealth. Его цель: найти следующий необнаруженный вирус у животных, который обладает способностью прыгать на людей и вызывать следующую пандемию убийцы.
Он и его команда находятся в Индонезии в течение двух недель, смачивают фекалии, мочу и слюну и берут образцы крови у летучих мышей; замораживание их в жидком азоте; и отправка их в индонезийскую лабораторию для тестирования. EcoHealth Alliance является партнером более широкого сотрудничества, известного как USAID PREDICT, глобальный проект стоимостью 200 миллионов долларов США, направленный на выявление, профилактику и борьбу с инфекционными заболеваниями до того, как они станут полномасштабными пандемиями.
Идея довольно проста. Если ученые смогут определить места, где вирусы с наибольшей вероятностью могут перейти от животных к людям, они могут предупредить людей, заставить их изменить любое поведение, повышающее риск, и сдержать любую возникающую инфекцию. Сложность в идентификации. Вот почему Оливаль и другие пытаются создать систему раннего предупреждения, которая все еще находится в зачаточном состоянии.
«Мы пытаемся улучшить хрустальный шар, который очень мутный», - говорит Йонна Мазет, глобальный директор PREDICT и профессор эпидемиологии в Калифорнийском университете в Дэвисе. Вопрос в том, является ли нацеливание на животных переносчиками лучшим способом для достижения этой цели?
.....
Висячие летучие мыши в районе Тана Тораджа на острове Сулавеси в Индонезии. (Глен Эллисон / Алами) Зоонозные вирусы - те, которые прыгают от животных к людям или наоборот - вызвали некоторые самые разрушительные пандемии в мире. Из примерно 400 новых инфекционных заболеваний, выявленных с 1940 года, более 60 процентов имеют происхождение животных. Бубонная чума возникла у городских крыс. ВИЧ / СПИД начался как вирус у обезьян. Эбола нашла дом у летучих мышей, прежде чем он прыгнул на людей, в районе Гвинеи ученые уже в 2008 году обозначили точку распространения вируса. Испанская пандемия гриппа 1918 года, которая привела к невообразимой гибели около 50 миллионов человек, была прослеживается до птиц.
Тем не менее, хотя это трудно себе представить, будущий зоонозный прорыв потенциально может быть хуже. «Мир не готов, - говорит Деннис Кэрролл, директор отдела глобальной безопасности и развития здравоохранения в USAID по электронной почте, - чтобы либо смягчить воздействие возникающей угрозы, либо предотвратить ее возникновение, что делает нас уязвимыми к их последствиям». Эти последствия могут включать в себя миллионы погибших и миллиарды долларов в виде экономических разрушений.
Сегодня некоторые считают, что уровень новых заболеваний растет. Исследования показывают, что современные факторы, такие как изменение климата, экологическая деградация и демографическое давление, могут повысить вероятность того, что вирусы прыгнут от животных к людям. «Мы должны быть лучше информированы о будущих угрозах инфекционных заболеваний, прежде чем они возникнут, - пишет Кэролл, - чтобы наши технические контрмеры и наши меры по смягчению последствий могли быть лучше адаптированы к специфике угрозы до ее появления».
Тем временем PREDICT и такие партнеры, как EcoHealth, начинают собирать воедино наиболее вероятные возникающие угрозы.
... ..
Оливал выпускает летучую мышь после сбора образцов для тестирования на вирусы в Таиланде. (Copyright 2018 EcoHealth Alliance) Такие места, как Сулавеси, где около 500 тонн летучих мышей убиты и оказываются на севере, готовятся стать эпицентром следующей пандемии. Это массовое перемещение мяса не только угрожает сохранению летучих мышей - более крупная торговля летучими мышами способствовала сокращению численности летучих мышей по всей Юго-Восточной Азии - но также способна быстро распространить инфекцию в другие части страны. Это мощный пример того, как глобализация создала условия для появления таких людей, как ВИЧ / СПИД или Zika.
«Охота на буша, транспортировка животных, прямой контакт, - говорит Оливал. - Это интерфейс высокого риска - именно то место, которое нас больше всего интересует для проекта PREDICT».
Летучие мыши несут более высокую долю еще не идентифицированных вирусов, опасных для человека, чем любые другие млекопитающие. Этот факт восхищает Оливала с 2003 года, когда он начал исследовать пересечение вируса и животных после вспышки вируса Нипах в Малайзии несколькими годами ранее. Его исследования летучих мышей связывают его с некоторыми из самых страшных болезней того времени: лихорадка Эбола, SARS, Марбург, Хендра и, вероятно, MERS - вирусы-убийцы, переносимые этими воздушными млекопитающими.
Образцы Оливаля, собранные в Сулавеси, были отправлены в индонезийскую лабораторию, где они будут частично использованы для создания местных ресурсов в надежде на более быстрое реагирование на возникающие вирусы. Тем не менее, в то время как местные лаборатории все чаще анализируют образцы, создавая лучшее наблюдение на местах, большая часть работы PREDICT по обнаружению новых вирусов и созданию глобальной базы данных была завершена в лаборатории Саймона Энтони в Школе общественного здравоохранения имени Меймана при Колумбийском университете.
Команда Энтони ежегодно проверяет и анализирует более 5000 образцов крови и тканей. Многие из них - от животных в горячих точках болезней мира, где люди и животные, несущие вирусы, часто вступают в опасно тесный контакт. Однажды, ему приписывают обнаружение 150 вирусов; Стивен С. Морс, бывший со-директор PREDICT и профессор эпидемиологии в Колумбийском университете, говорит, что Энтони обнаружил больше новых вирусов, чем кто-либо.
«Конечная цель состоит в том, чтобы попытаться быть лучше подготовленными, чтобы попытаться предотвратить распространение вирусов (на людей) в первую очередь», - говорит Энтони. «Это очень сложная и многослойная перспектива. Мы хотим иметь представление о том, какие из них потенциально опасны, а какие нет ... Мы буквально в начале этого».
Когда он начал работать в 2008 году, команда Энтони объявляла о новом количестве вирусов в начале каждого собрания. Поскольку их открытия стали более частыми, им пришлось отказаться от ритуала ради практичности. По его словам, команда PREDICT во всем мире обнаружила более 1000 новых вирусов в 20 странах.
Энтони проводит большую часть своего времени, глядя на экран компьютера, упорядочивая генетический код вируса. Затем он подключает это в базу данных с открытым исходным кодом. Если обнаруженный им код не распознается, он знает, что обнаружил новый вирус. «Ваша награда - смотреть на эти результаты в те дни и знать, что вы первый человек в мире, который что-то обнаружил», - добавляет он. «Вот что удивительно в такой работе».
Но прямо сейчас, по его словам, невозможно определить по последовательности, может ли недавно обнаруженный вирус заразить и процветать в клетках человека. Это требует серии физических экспериментов в лаборатории.
Первоначальное пятилетнее исследование PREDICT изучало, как лучше всего собирать данные о вирусах. На втором пятилетнем этапе, который финансируется еще на два года, c началось выявление районов высокого риска, таких как Сулавеси, и выяснилось, заражаются ли люди в этих местах вирусами. С 2014 года команды PREDICT отобрали более 26 000 животных и 1700 человек в 26 странах, в основном в Африке и Азии.
Глобальная программа здравоохранения Смитсоновского института является ведущим исследователем по тестированию животных и людей в Кении и Мьянме, которые были добавлены в PREDICT три года назад. До сих пор внимание было сосредоточено не только на отборе проб, но и на обучении местных лабораторных партнеров и создании коммуникационной стратегии для быстрого распространения информации о рисках, говорит Сьюзан Мюррей, медицинский сотрудник Смитсоновской ветеринарной службы дикой природы и директор программы.
«Наша цель, - говорит она, - научиться без работы».
... ..
Более теплые цвета выделяют области, которые, по прогнозам, имеют наибольшую ценность для обнаружения новых зоонозных вирусов. a: все дикие млекопитающие; b: плотоядные животные; c: копытные. d: летучие мыши e: приматы f: грызуны ((Olival et al / Nature)) PREDICT - не первый антивирусный проект. В 1915 году Фонд Рокфеллера финансировал охоту на вирусы в развивающихся странах, которые стремились исследовать и искоренить желтую лихорадку. Во время своих исследований они обнаружили ряд новых вирусов, в том числе вирус Зика в Уганде в 1947 году, за шесть десятилетий до того, как он попал на людей. Но PREDICT - это крупнейшее усилие по поиску вирусов на сегодняшний день.
Это также подтверждение концепции чего-то еще более амбициозного: глобального проекта Virome. Предлагаемый проект, который еще не профинансирован, направлен на предотвращение пандемических угроз путем выявления и секвенирования почти полумиллиона вирусов, которые могут распространиться на людей.
Идея возникла из встречи, которую Мазет посетил в конференц-центре Фонда Рокфеллера в Белладжио в августе прошлого года. На встрече Мазет говорит, что она была шокирована тем, как сильно лидеры Всемирной организации здравоохранения проявили энтузиазм по поводу такого амбициозного и дорогостоящего проекта. «Некоторые крупные лидеры думали, что нет ничего более важного, что мы могли бы сделать (чтобы защитить человеческие жизни)», - добавляет она. «Это и изменение климата. Это самая большая угроза нашему обществу, и мы должны с этим справиться».
Неясно, появится ли финансирование для 10-летнего проекта. Стоимость оценивалась в 3, 4 миллиарда долларов, но сторонники, такие как Mazet, говорят, что много раз окупятся, если остановят хотя бы одну пандемию.
Тем временем PREDICT начинает собирать воедино сложную картину того, где искать новые вирусы. «У нас есть эта мозаика различных исследований со всего мира», - говорит Мазет. «Наша команда и другие проделали большую работу по созданию прекрасного изображения из этой мозаики, но это все еще просто мозаика этой бессистемной деятельности».
Одним из примеров является исследование, которое Оливал и его коллеги из EcoHealth опубликовали в прошлом году, которое включало подробные карты с указанием областей для еще не обнаруженных вирусов, которые могут появиться у людей. Карты представляют собой экстраполяции, созданные с помощью компьютерного моделирования, поэтому они не обладают высокой степенью детализации, отмечает он, но они отдают предпочтение регионам мира и типам экосистем, подверженным высокому риску, местам для наблюдения.
«Священный Грааль в профилактике пандемии - это понимание того, где может появиться следующий зоонозный вирус и из каких видов», - говорит Оливал. «Наше исследование дает первую в мире прогнозную карту того, где эти необнаруженные зоонозы можно найти по всему миру. Эта информация крайне важна для определения приоритетов эпиднадзора для выявления и прекращения следующей пандемии ».
Карты показывают горячие точки для летучих мышей в Южной и Центральной Америке и некоторых частях Азии, а также для приматов в тропической Центральной Америке, Африке и Юго-Восточной Азии. Наибольший потенциал для будущих вирусных вспышек исходит от летучих мышей в северной части Южной Америки, плотоядных животных в Восточной Африке, приматов в тропической Центральной Америке, Африке и Юго-Восточной Азии, а также от млекопитающих (крупный рогатый скот, овцы, верблюды, олени) в восточной и центральной Африке.
В конечном счете, цель состоит в том, чтобы быть перед пандемией, а не преследовать ее, зная на раннем этапе, какие вирусы существуют, и работая с местными сообществами, чтобы помочь им понять риски. «Наличие этих знаний в обществе позволяет людям делать разные выборы», - говорит Мазет. «Это то, что мы хотим от вирусов. У нас это есть для вождения автомобилей. У нас это есть для большинства бактериальных проблем. Но мы почти ничего не знаем о вирусах. Они, честно говоря, являются причиной эпидемий и пандемий».
... ..
В качестве примера того, как изменение поведения может значительно снизить риск, Оливаль и Мазет указывают на Бангладеш. До недавнего времени страна страдала от регулярных вспышек смертельного вируса Нипах, который убивал до 50 человек в год с 2001 года. В 2016 году не было зарегистрировано вспышек этой болезни.
Правительственные чиновники зачислили образовательную кампанию за эту отсрочку. Оливал кредитует фактор отвращения.
Когда он путешествовал по стране, он обнаружил, что местные жители пьют сырой сок финиковой пальмы, собранный с деревьев, где живут летучие мыши. Летучие мыши, привлеченные к соку, часто заражали его своей мочой или слюной. Установив инфракрасные камеры с датчиками движения на деревьях, исследователи показали, что летучие мыши облизывают сок и мочатся с деревьев. Затем они обратились к жителям с просьбой накрыть горшки бамбуковой юбкой и вскипятить сок.
Кроме того, анализ этих летучих мышей показал, что они несут более 50 новых обнаруженных вирусов, говорит Оливал. «Это низкотехнологичное решение может не только остановить появление Nipah, но и предотвратить попадание 50 других вирусов в людей», - говорит он. «Создание вакцин стоило бы огромных денег по сравнению с несколькими долларами за бамбуковую юбку».
Когда Энтони смотрит на появление Нипы, он видит еще один вопрос для изучения. Исследователи обнаружили другие вирусы, связанные с Nipah, отмечает он, но ни один из них не заразил людей. «Почему Нипа разлился, а не эти другие вирусы? Что особенного в Нипахе, что у этих других вирусов нет того, что позволило Нипе стать человеческим патогеном?» - спрашивает он. «Мы пока не знаем ответа, но эти вот вопросы, на которые мы можем надеяться начать ".
... ..
Не все считают, что обнаружение вирусов и их горячих точек является лучшим способом предотвращения пандемии. Доктор Роберт Б. Теш, вирусолог из медицинского отделения Техасского университета, говорит, что мы недостаточно понимаем зоонозные вирусы для создания прогностических моделей. «Многие вещи, которые они производят, - это ажиотаж, - говорит он, ссылаясь на работу PREDICT. - Это больше пиар, чем наука».
Теш не считает, что вы можете предсказать следующую вспышку по двум основным причинам. Во-первых, такие вирусы, как Зика и Западный Нил, на самом деле не новы; они были перевезены в новые районы, а затем пролиты. «Не думаю, что кто-то мог это предсказать», - говорит он.
Во-вторых, многие из них представляют собой вирусы, которые быстро мутируют. Никакое количество открытий не может подготовиться к этому. «Некоторые вымирают и никуда не уходят», - отмечает Теш. «Другие приспосабливаются к новым хозяевам и продолжают».
Он указывает на недавнее исследование о вирусе Западного Нила, который передается комарами. В исследовании были выявлены многочисленные факторы, влияющие на то, будет ли вспышка возникать и где она произойдет, включая землепользование, климат, генотип комаров и микробиомы этих комаров. «Учитывая эти переменные и то, как мало мы их действительно понимаем, люди, которые утверждают, что могут предсказать, что произойдет ..., обманывают себя и финансирующее агентство», - говорит он.
Теш считает, что во многих случаях, как, например, SARS и MERS, которые появляются и выходят из человека задолго до того, как их замечают, человеческое наблюдение - это путь. Например, Центры по контролю за заболеваниями США (CDC) уже давно осуществляют проект эпиднадзора в шести больницах Уганды. Когда ребенок входит с необъяснимой лихорадкой, доктора берут его или ее кровь. Они проверяют образец на наличие бактериальных причин, а также вирусов, создавая систему раннего предупреждения на местном уровне.
Доктор Рон Розенберг, заместитель директора по науке в Отделе трансмиссивных болезней CDC, отказался комментировать конкретно такие проекты, как PREDICT. Но, как и Теш, он сказал, что считает, что основное внимание следует уделять выявлению вирусов у людей.
«В целом, я думаю, что лучшими стражами для обнаружения новых вирусов являются люди, а не животные», - говорит Розенберг, который редактирует журнал CDC « Новые инфекционные заболевания». «Причина, по которой я говорю, в том, что у нас на самом деле нет способа предсказать, заразит ли вирус, который мы обнаружим у животного, людей. Там нет волшебной пули. Там нет секретного ключа. Там нет никакого способа, которым мы можем смотреть на геном и говорят, что у него есть этот ген, и это один нуклеотид от заражения людей ".
Это не останавливает PREDICT и другие группы от попыток. Для них ключом к пресечению видов, прыгающих виды, в зародыше является получение исходной информации о том, что там происходит. Мазет сравнивает ситуацию с ранними синоптиками, которые имели десятилетия чистых данных для своих моделей. По ее словам, представители общественного здравоохранения, стремящиеся предотвратить следующую пандемию, по сравнению с ней слепы.
«Самая большая проблема для PREDICT сейчас на 100 процентов - это недостаток информации», - говорит она. «Нам нужны данные за столетие (как и у синоптиков), и у нас нет времени. Мы можем потерять культуры и общества, если будем ждать 100 лет, чтобы собрать их».
