Afgelopen zomer voegde Dr. Kevin Olival zich bij een groep Indonesische jagers terwijl ze zich diep in de mangrovebossen van het eiland Zuid-Sulawesi waagden. De jagers waren op zoek naar slaapvleermuizen, voornamelijk fruitvleermuizen en vliegende vossen - voor hen een lucratieve prijs die naar dorpen in het noorden kan worden verzonden als onderdeel van de handel in bushmeat. Voor Olival waren de vleermuizen een andere prijs.
gerelateerde inhoud
- Kan het redden van dieren de volgende dodelijke pandemie voorkomen?
- Virusjagers testen vleermuizen, kamelen, geiten en katten om de oorsprong van een dodelijke ziekte te achterhalen
Olival is een virusjager. Al meer dan 15 jaar speurt de ecoloog en de evolutionaire bioloog de wereld af op monsters van dieren die enkele van de engste onontdekte virussen herbergen als onderdeel van de wereldwijde non-profit EcoHealth Alliance. Zijn doel: het volgende onontdekte virus vinden in dieren die de mogelijkheid hebben om op mensen te springen en de volgende moordenaarspandemie veroorzaken.
Hij en zijn team zijn twee weken in Indonesië, nemen ontlasting, urine en speeksel op en nemen bloedmonsters van vleermuizen; invriezen in vloeibare stikstof; en ze verzenden naar een Indonesisch laboratorium voor testen. EcoHealth Alliance werkt samen met een grotere samenwerking die bekend staat als USAID PREDICT, een wereldwijd project van $ 200 miljoen dat is gericht op het opsporen, voorkomen en beheersen van besmettelijke opkomende ziekten voordat ze volledige pandemieën worden.
Het idee is vrij eenvoudig. Als wetenschappers de plaatsen kunnen identificeren waar virussen het meest waarschijnlijk van dieren op mensen springen, kunnen ze mensen waarschuwen, hen ertoe aanzetten gedrag te veranderen dat de risico's verhoogt en een opkomende infectie bevatten. De moeilijkheid zit in de identificatie. Daarom proberen Olival en anderen een systeem voor vroegtijdige waarschuwing te bouwen - een systeem dat nog in de kinderschoenen staat.
"We proberen de kristallen bol te verbeteren, wat erg duister is", zegt Jonna Mazet, de wereldwijde directeur van PREDICT en professor in epidemiologie aan de Universiteit van Californië in Davis. De vraag is: is het richten van dierenvectoren de beste manier om dat doel te bereiken?
.....
Hangende vleermuizen in het Tana Toraja-gebied van het eiland Sulawesi in Indonesië. (Glen Allison / Alamy) Zoönotische virussen - virussen die van dieren op mensen springen, of omgekeerd - hebben de meest verwoestende pandemieën ter wereld veroorzaakt. Van de ongeveer 400 opkomende infectieziekten die sinds 1940 zijn geïdentificeerd, heeft meer dan 60 procent een dierlijke oorsprong. De builenpest ontstond in stadsratten. HIV / AIDS begon als een virus bij apen. Ebola vond een huis in vleermuizen voordat het op mensen sprong, in een gebied van Guinee hadden wetenschappers al in 2008 een virushotspot gelabeld. herleid tot vogels.
Hoewel het moeilijk voor te stellen is, kan een toekomstige zoönotische uitbraak mogelijk erger zijn. "De wereld is niet voorbereid, " zegt Dennis Carroll, directeur van de Global Health Security and Development Unit bij USAID, via e-mail, "om de impact van een opkomende dreiging te verzachten of de opkomst ervan te voorkomen - ons kwetsbaar te maken voor hun gevolgen." Die gevolgen kunnen miljoenen verloren levens omvatten en miljarden dollars aan economische vernietiging.
Tegenwoordig geloven sommigen dat het aantal nieuwe ziekten toeneemt. Studies hebben aangetoond dat moderne factoren zoals klimaatverandering, ecologische achteruitgang en populatiedruk het waarschijnlijker maken dat virussen van dier op mens springen. "We moeten beter worden geïnformeerd over toekomstige bedreigingen van besmettelijke ziekten voordat ze opduiken, " schrijft Caroll, "zodat onze technologische tegenmaatregelen en onze mitigatiereacties beter kunnen worden afgestemd op de specifieke kenmerken van de dreiging voordat deze opkomt."
Ondertussen beginnen PREDICT en partners zoals EcoHealth de meest waarschijnlijke opkomende bedreigingen samen te voegen.
... ..
Olival laat een vleermuis vrij na het verzamelen van monsters voor het testen van virussen in Thailand. (Copyright 2018 EcoHealth Alliance) Plaatsen als Sulawesi, waar ongeveer 500 ton vleermuizen worden gedood en in het noorden eindigen, zijn klaar om het epicentrum van de volgende pandemie te worden. Deze massale beweging van vlees bedreigt niet alleen het behoud van vleermuizen - de grotere handel in vleermuizen heeft bijgedragen aan het teruglopen van de populatie van vleermuizen in Zuidoost-Azië - maar heeft ook de mogelijkheid om infecties in andere delen van het land te verspreiden. Het is een krachtig voorbeeld van hoe globalisering voorwaarden heeft geschapen voor hiv / aids of Zika om te spawnen.
"Bush vleesjacht, dieren transport, direct contact, " zegt Olival. "Het is een risicovolle interface - precies het type plaats waar we het meest in geïnteresseerd zijn voor het PREDICT-project."
Vleermuizen dragen een groter deel van de nog te identificeren virussen die riskant zijn voor mensen dan alle andere zoogdieren. Dat feit fascineert Olival sinds 2003, toen hij begon met het onderzoeken van de kruising van virus en dieren na een uitbraak van het Nipah-virus in Maleisië een paar jaar eerder. Zijn onderzoek naar vleermuizen heeft hem in verband gebracht met enkele van de meest angstaanjagende ziekten van die tijd: Ebola, SARS, Marburg, Hendra en waarschijnlijk MERS zijn dodelijke virussen die worden gedragen door deze in de lucht levende zoogdieren.
De monsters die Olival in Sulawesi verzamelde, werden naar een Indonesisch laboratorium gestuurd, waar ze gedeeltelijk zouden worden gebruikt om lokale hulpbronnen te helpen creëren in de hoop om te reageren op opkomende virussen. Hoewel lokale laboratoria in toenemende mate monsters analyseren die beter toezicht ter plaatse creëren, is veel van PREDICT's werk om nieuwe virussen te ontdekken en een wereldwijde database aan te maken voltooid in het laboratorium van Simon Anthony aan de Mailman School of Public Health van Columbia University.
Anthony's team onderzoekt en sequentieert jaarlijks meer dan 5.000 monsters van bloed en weefsel. Velen komen van dieren op de hotspots van de wereld, plaatsen waar mensen en dieren die virussen vervoeren vaak gevaarlijk nauw contact maken. Op een gegeven moment werd hij gecrediteerd met het ontdekken van 150 virussen; Stephen S. Morse, voormalig co-directeur van PREDICT en professor in epidemiologie aan de Columbia University, zegt dat Anthony meer nieuwe virussen heeft ontdekt dan wie dan ook.
"Het uiteindelijke doel is om te proberen beter voorbereid te zijn, om te proberen te voorkomen dat virussen in de eerste plaats overlopen (naar mensen)", zegt Anthony. "Dat is een zeer complexe en gelaagde prospect. We willen een idee hebben welke potentieel gevaarlijk zijn en welke niet ... We staan daar letterlijk aan het begin van."
Toen hij in 2008 begon te werken, kondigde het team van Anthony aan het begin van elke vergadering een nieuw aantal virussen aan. Naarmate hun ontdekkingen frequenter werden, moesten ze het ritueel verlaten om praktische redenen. Het PREDICT-team wereldwijd, zegt hij, heeft meer dan 1.000 nieuwe virussen gevonden in 20 landen.
Anthony besteedt het grootste deel van zijn tijd naar een computerscherm om de genetische code van een virus te bepalen. Hij sluit dat vervolgens aan op een open-source database. Als de code die hij heeft ontdekt niet wordt herkend, weet hij dat hij een nieuw virus heeft ontdekt. "Je beloning is naar die resultaten op die dagen kijken en weten dat je de eerste persoon ter wereld bent die iets ontdekt, " voegt hij eraan toe. "Dat is het mooie van dit soort werk."
Maar op dit moment, zegt hij, is er geen manier om uit de reeks te zien of een nieuw ontdekt virus kan infecteren en gedijen in menselijke cellen. Dat vereist een aantal fysieke experimenten in het laboratorium.
De eerste vijfjarige PREDICT-studie onderzocht hoe het beste gegevens over virussen kunnen worden verzameld. De tweede fase van vijf jaar, die nog twee jaar wordt gefinancierd, is begonnen met het identificeren van gebieden met een hoog risico zoals Sulawesi, en of mensen op die plaatsen worden geïnfecteerd door virussen. Sinds 2014 hebben PREDICT-teams meer dan 26.000 dieren en 1.700 mensen in 26 landen bemonsterd, voornamelijk in Afrika en Azië.
Smithsonian's Global Health Program is de hoofdonderzoeker die dieren en mensen test in Kenia en Myanmar, die drie jaar geleden aan PREDICT zijn toegevoegd. Tot dusverre lag de focus niet alleen op bemonstering, maar op het trainen van lokale laboratoriumpartners en het creëren van een communicatiestrategie voor het snel verspreiden van informatie over risico's, zegt Suzan Murray, een Smithsonian dierenarts voor dierenartsen in het wild en de directeur van het programma.
"Ons doel, " zegt ze, "is om onszelf uit een baan te trainen."
... ..
Warmere kleuren markeren gebieden waarvan wordt voorspeld dat ze van het grootste belang zijn voor het ontdekken van nieuwe zoönotische virussen. a: alle wilde zoogdieren b: carnivoren c: evenhoevige hoefdieren. d: Bats e: Primates f: Rodents ((Olival et al / Nature)) PREDICT is niet het eerste virusdetectieproject. In 1915 financierde de Rockefeller Foundation een virusjacht in ontwikkelingslanden die gele koorts wilde onderzoeken en uitroeien. Tijdens hun enquêtes vonden ze een aantal nieuwe virussen, waaronder het Zika-virus in O47 in 1947, zes decennia voordat het op mensen sprong. Maar PREDICT is de grootste virusjacht die vandaag aan de gang is.
Het is ook een proof of concept voor iets dat nog ambitieuzer is: het Global Virome Project. Het voorgestelde project, dat nog moet worden gefinancierd, is gericht op het voorkomen van pandemische bedreigingen door bijna een half miljoen virussen te identificeren en te sequencen die in mensen kunnen overlopen.
Het idee kwam voort uit een bijeenkomst die Mazet afgelopen augustus bijwoonde in het Bellagio Conference Centre van de Rockefeller Foundation. Tijdens de vergadering zegt Mazet dat ze geschokt was over hoeveel enthousiasme leiders van de Wereldgezondheidsorganisatie toonden voor het aangaan van zo'n ambitieus en kostbaar project. "Sommige grote leiders denken dat we niets belangrijkers kunnen doen (om mensenlevens te beschermen)", voegt ze eraan toe. "Dit en klimaatverandering. Dit zijn de grootste bedreigingen voor onze samenleving en we moeten hiermee omgaan."
Of er financiering zal komen voor het 10-jarige project is onduidelijk. De kosten zijn geschat op $ 3, 4 miljard, maar voorstanders zoals Mazet zeggen dat het zichzelf vaak zou terugbetalen als het zelfs maar één pandemie zou stoppen.
Ondertussen begint PREDICT een samengesteld beeld samen te stellen van waar het zoeken naar opkomende virussen moet zijn. "We hebben dit mozaïek van verschillende studies van over de hele wereld", zegt Mazet. "Ons team en anderen hebben geweldig werk verricht om een prachtige foto te maken van dat mozaïek, maar het is nog steeds gewoon een mozaïek van deze willekeurige activiteit."
Een voorbeeld is een studie die Olival en zijn collega's van EcoHealth vorig jaar hebben gepubliceerd, met gedetailleerde kaarten die gebieden markeren voor nog niet ontdekte virussen die kunnen ontstaan bij mensen. De kaarten zijn extrapolaties gemaakt door computermodellering, dus ze hebben geen hoog niveau van granulariteit, merkt hij op, maar ze geven prioriteit aan regio's van de wereld en ecosysteemtypen die een hoog risico lopen, plaatsen om naar te kijken.
"De heilige graal bij de preventie van pandemieën is om te begrijpen waar het volgende zoönotische virus waarschijnlijk zal opduiken en uit welke soort, " zegt Olival. “Onze studie biedt de allereerste voorspellende kaart van waar deze onontdekte zoönoses over de hele wereld te vinden zijn. Deze informatie is van cruciaal belang om prioriteit te geven aan surveillance om de volgende pandemie te identificeren en te stoppen. "
De kaarten onthullen hotspots voor vleermuizen in Zuid- en Midden-Amerika en delen van Azië, en voor primaten in tropisch Midden-Amerika, Afrika en Zuidoost-Azië. Het grootste potentieel voor toekomstige virale uitbraken komt van vleermuizen in Noord-Zuid-Amerika, carnivoren in Oost-Afrika, primaten in tropisch Midden-Amerika, Afrika en Zuidoost-Azië en hoefdieren (runderen, schapen, kamelen, herten) in Oost- en Centraal-Afrika.
Uiteindelijk is het doel om voor een pandemie te staan - in plaats van deze na te jagen - door vroeg te weten welke virussen er zijn en samen te werken met lokale gemeenschappen om hen te helpen de risico's te begrijpen. "Met die kennis in de gemeenschap kunnen mensen verschillende keuzes maken, " zegt Mazet. "Dat is wat we willen met virussen. We hebben het voor het besturen van auto's. We hebben het voor de meeste bacteriële problemen. Maar we weten bijna niets over virussen. Eerlijk gezegd zijn ze de oorzaak van epidemieën en pandemieën."
... ..
Olival en Mazet wijzen op Bangladesh als een voorbeeld van hoe gedragsverandering het risico aanzienlijk kan verminderen. Tot voor kort leed het land aan regelmatige uitbraken van het dodelijke Nipah-virus, dat sinds 2001 maar liefst 50 mensen per jaar heeft gedood. In 2016 zijn er geen uitbraken van de ziekte gemeld.
Overheidsfunctionarissen hebben een educatieve campagne gecrediteerd voor deze uitstel. Olival vermeldt de walging.
Toen hij naar het land reisde, ontdekte hij dat de lokale bevolking rauw dadelpalmsap drinkt dat is verzameld van bomen waar vleermuizen rondhangen. Vleermuizen aangetrokken tot het sap hadden het vaak besmet met hun urine of speeksel. Door infrarood bewegingsdetectiecamera's in de bomen te monteren, toonden onderzoekers vleermuizen die het sap likken en uit de bomen plassen. Ze deden toen een beroep op bewoners om potten te bedekken met een bamboerok en sap te koken.
Bovendien bleek uit analyse van die vleermuizen dat ze meer dan 50 nieuw ontdekte virussen hadden, zegt Olival. "Deze low-tech oplossing kan niet alleen voorkomen dat Nipah opkomt, maar ook voorkomen dat 50 andere virussen in mensen springen", zegt hij. "Het zou een enorme hoeveelheid geld kosten om vaccins te maken versus een paar dollar voor een bamboe rok."
Wanneer Anthony naar de opkomst van Nipah kijkt, ziet hij een andere vraag om te onderzoeken. Onderzoekers hebben andere virussen gevonden die verband houden met Nipah, merkt hij op, maar geen van hen heeft geïnfecteerde mensen. "Waarom stroomde Nipah over en niet deze andere virussen? Wat is er speciaal aan Nipah dat deze andere virussen niet hebben gezorgd dat Nipah als een menselijk pathogeen is ontstaan?" Vraagt hij. "We weten het antwoord nog niet, maar deze zijn de vragen waar we op hopen te kunnen beginnen. "
... ..
Niet iedereen denkt dat het ontdekken van virussen en hun hotspots de beste manier is om pandemieën te voorkomen. Dr. Robert B. Tesh, een viroloog aan de Universiteit van Texas Medical Branch, zegt dat we niet genoeg begrijpen van zoönotische virussen om voorspellende modellen te maken. "Veel van de dingen die ze produceren is hype, " zegt hij, verwijzend naar het werk van PREDICT. "Het is meer PR dan wetenschap."
Tesh denkt niet dat je de volgende uitbraak om twee belangrijke redenen kunt voorspellen. Ten eerste zijn virussen zoals Zika en West-Nijl niet echt nieuw; ze werden getransporteerd naar nieuwe gebieden en vervolgens gemorst. "Ik denk niet dat iemand dat had kunnen voorspellen, " zegt hij.
Ten tweede zijn veel van deze herassortimentvirussen die snel muteren. Geen enkele hoeveelheid ontdekking kan zich daarop voorbereiden. "Sommigen sterven uit en gaan nergens heen, " merkt Tesh op. "Anderen passen zich aan aan nieuwe hosts en gaan door."
Hij wijst op een recente studie over het West-Nijlvirus, dat wordt overgedragen door muggen. De studie schetste tal van factoren die daarbij betrokken zijn of en waar een uitbraak zal plaatsvinden, waaronder landgebruik, klimaat, muggen genotype en de microbiomen van die muggen. "Gezien deze variabelen en hoe weinig we ze echt begrijpen, houden mensen die beweren dat ze kunnen voorspellen wat er zal gebeuren ... zichzelf en het financieringsbureau voor de gek houden", zegt hij.
Tesh gelooft dat in veel gevallen - zoals bij SARS en MERS, die mensen in en uit springen lang voordat ze worden opgemerkt - menselijk toezicht de beste keuze is. De Amerikaanse Centers for Disease Control (CDC) heeft bijvoorbeeld al lang een surveillanceproject in gebruik bij zes ziekenhuizen in Oeganda. Wanneer een kind met onverklaarde koorts binnenkomt, trekken artsen zijn of haar bloed. Ze testen het monster op bacteriële oorzaken en virussen en creëren lokaal een vroeg waarschuwingssysteem.
Dr. Ron Rosenberg, associate director voor wetenschap bij de CDC-afdeling Vector-Borne Diseases, weigerde specifiek commentaar te geven op projecten zoals PREDICT. Maar net als Tesh zei hij dat hij van mening is dat de nadruk moet liggen op het identificeren van virussen bij mensen.
"Over het algemeen denk ik dat de beste schildwacht voor het ontdekken van nieuwe virussen mensen zijn, geen dieren", zegt Rosenberg, die het CDC-tijdschrift Emerging Infectious Diseases bewerkt . "De reden dat ik dat zeg is dat we niet echt een manier hebben om te voorspellen of een virus dat we in een dier vinden ... mensen zal infecteren. Er is geen magische kogel. Er is geen geheime sleutel. Er is geen manier waarop we kunnen kijken naar het genoom en zeggen dat het dit gen heeft en het is één nucleotide verwijderd van het infecteren van mensen. "
Dat houdt PREDICT en andere groepen niet tegen om het te proberen. Voor hen is de sleutel tot het springen van soorten-springende virussen in de knop een basislijn krijgen voor wat er is. Mazet vergelijkt de situatie met vroege weersvoorspellers, die tientallen jaren schone gegevens hadden voor hun modellen. Volksgezondheidsfunctionarissen die de volgende pandemie willen voorkomen, zegt ze, zijn in vergelijking daarmee blind.
"De grootste uitdaging voor PREDICT op dit moment 100 procent is dat gebrek aan informatie, " zegt ze. "We hebben die eeuw aan gegevens nodig (zoals weersvoorspellers) en we hebben geen tijd. We zouden culturen en samenlevingen kunnen verliezen als we 100 jaar wachten om het te verzamelen."
