Это « Горячая зона», « Вспышка и инфекция» : из какого-то темного уголка джунглей появился смертельно новый вирус. В то время как жертвы поддаются ужасной смерти и падают как отравленные мухи, охотники за вирусами стремятся идентифицировать нулевого пациента, который, как оказалось, недавно провел время на свиноферме. Эти свиньи, как они обнаруживают, подвергаются воздействию фруктовых летучих мышей, которые падают с деревьев сверху. Другой вирус животных совершил прыжок к людям. И хотя вы, вероятно, знаете, что такие скачки уже случались, приготовьтесь: ученые считают, что по крайней мере 320 000 таких вирусов ждут своего открытия.
СМИ в настоящее время гудят разговоры о коронавирусе MERS, который мог возникнуть у летучих мышей, а затем использовать верблюдов в качестве дополнительного хозяина. До этого у нас были ОРВИ (от мелких млекопитающих); Вирус нипах (фруктовые летучие мыши и свиньи); и свиной грипп. Зоонозы - или болезни, которые возникают у животных и передаются людям - составляют около 70 процентов всех возникающих вирусных заболеваний, включая ВИЧ / СПИД, Западный Нил и Эболу. Зоонозы, происходящие от млекопитающих, особенно проблематичны. Они имеют тенденцию оказываться наиболее легко передаваемыми людям, потому что вирусы, которые развитые, чтобы эксплуатировать наших ближайших пушистых родственников, как правило, наиболее искусны в управлении нашими собственными теплокровными телами. По мере того, как мы вторгаемся в новые лесные массивы, где могут скрываться опасные патогены, а затем совершать реактивные удары по всему миру, когда патогены едут в путь, частота таких новых вспышек инфекционных заболеваний только увеличивается.
Тем не менее, мы очень мало знаем о «виродиверности» или количестве, типах и распространенности вирусов в мире. У нас даже нет информации о том, сколько вирусов может существовать в любых видах животных, несмотря на то, что эти вирусы потенциально представляют наибольшую угрозу для нашей жизни и экономики.
В новом амбициозном исследовании онлайн-журнала Американского общества микробиологии mBio более 20 ведущих охотников за вирусами собрались вместе, чтобы попытаться разгадать эту загадку. Вместо того, чтобы просто заниматься одним видом, они решили взять на себя целый класс животных: млекопитающих. Сбор образцов у всех 5500 известных млекопитающих не был возможен, поэтому они выбрали репрезентативный вид - индийскую летучую лисицу - тип летучей мыши, которая является крупнейшим летающим млекопитающим в мире и является носителем вируса Нипа, - чтобы обеспечить их вирусные данные, из которых они затем могут экстраполироваться для оценки более широкого разнообразия среди всех млекопитающих.
Летучие лисицы - потенциальные носители смертельного вируса Нипах - болтаются. (Фото Райана Э. Поплина) Они собрали около 2000 образцов от летучих лисиц, пойманных в ловушку в Бангладеш (впоследствии они позволили летучим мышам уцелеть, не пострадали и надели защитное снаряжение, чтобы убедиться, что они сами не заразились следующим вирусом Нипах), а затем провели около 13 000 генетических анализов для проверки вирусные следы в этих образцах. Они обнаружили 55 вирусов из девяти разных семейств, только пять из которых - два бокавируса, аденовирус, бета-коронавирус и гамма-коронавирус - уже были известны науке. Десять из недавно обнаруженных вирусов принадлежали к тому же семейству, что и смертельный вирус Нипах.
Кроме того, общепринятый статистический тест позволил исследователям оценить, что их выборка, скорее всего, пропустила три других, более неуловимых вируса, в результате чего летучая лисица насчитала примерно 58 вирусов. Оттуда они экстраполировали эту цифру на всех млекопитающих, рассчитав, что, как минимум, около 320 000 вирусов ожидают открытия у этих животных.
В то время как несколько сотен тысяч могут показаться очень большими, это число гораздо более управляемо, чем миллионы вирусов, которые, как предполагают некоторые исследователи, могут быть там. Фактически, используемая ими программа оценки видового богатства, названная Chao 2, показала, что для обнаружения 85 процентов из этих 320 000 вирусов понадобятся пробы еще от 500 животных. С другой стороны, обнаружение оставшихся 15 процентов, на которые приходится только самая редкая вирусная группа, потребовало бы в десять раз больше образцов. Команда подсчитала, что для 85-процентной работы потребуется около 1, 4 млрд. Долл. США, что звучит как много, но это лишь малая часть от 16 млрд. Долл. США, которые пандемия одного заболевания, SARS, стоила в последние десять лет с точки зрения экономических последствий. Разделенные на 10 лет, мы могли бы положить конец тайне вирусов млекопитающих всего за 140 миллионов долларов в год, пишут они.
«В течение десятилетий мы сталкивались с угрозой будущих пандемий, не зная, сколько вирусов скрывается в окружающей среде, в дикой природе, ожидая их появления», - заявил Питер Дашак, ведущий автор исследования. «Наконец-то у нас есть прорыв - нет миллионов неизвестных вирусов, всего несколько сотен тысяч, и, учитывая технологии, которые у нас есть, возможно, что при моей жизни мы узнаем подлинность каждого неизвестного вируса на планете».
Исследователи сделали несколько предположений в своем исследовании. Они предположили, что 58 является разумной оценкой количества вирусов, выявляемых каждым видом млекопитающих. что вирусы не являются общими для разных хостов. что вирусы млекопитающих принадлежат только к девяти семействам. и что их тесты на вирусное разнообразие были надежными. Они признают, что их первоначальный расчет является лишь приблизительной оценкой, и они планируют повторить эксперимент на приматах в Бангладеш и летучих мышах в Мексике, чтобы повысить надежность своей фигуры. К сожалению, они предсказывают, что их оценка общего вирусного разнообразия, вероятно, увеличится с увеличением количества данных.
Помимо выяснения поразительного разнообразия природного мира, обнаружение и классификация всех этих вирусов может значительно помочь людям. Вместо того, чтобы в течение нескольких месяцев барахтаться, пытаясь обнаружить происхождение вируса - как ученые все еще пытаются сделать с MERS - центральная база данных, основанная на обширных обследованиях животных ускорит процесс выявления любого нового вируса, который появляется в организме человека. Знание того, откуда происходит вирус, важно для уничтожения источника инфекции, что было продемонстрировано при отборе сотен тысяч цыплят, циветт, свиней и других животных во время недавних вирусных вспышек. Но быстрое извлечение источника может позволить животным-обработчикам лучше изолировать испорченные популяции животных, позволяя избавить остальное от людей и удержать людей от тех немногих, кто испорчен.
К сожалению, знание того, какие вирусы существуют, не может предотвратить возникновение вирусной болезни от широкого круга людей. Но это может помочь уменьшить удар, например, предоставляя исследователям больше времени для разработки быстрых диагностических тестов для вмешательства и контроля заболеваний.
«По словам Бенджамина Франклина, унция профилактики стоит целого фунта лечения», - сказал В. Ян Липкин, директор Центра по инфекциям и иммунитету при Школе общественного здравоохранения при Университете Колумбии при Университете Мейлмана. «Наша цель - предоставить информацию о вирусах, необходимую глобальному сообществу общественного здравоохранения для прогнозирования и реагирования на постоянную проблему возникающих инфекционных заболеваний».
