Als directeur van het National Museum of Natural History is het niet verwonderlijk dat Kirk Johnson vindt dat mensen gebruik moeten maken van de collecties van zijn museum. Wat verrassend is, is de groep mensen die Johnson aanspreekt: onderzoekers van infectieziekten.
In een recente op-ed voor de Proceedings van de National Academy of Sciences, Johnson en zijn co-auteurs Diane DiEulis van het US Department of Health and Human Services, Stephen S. Morse van de School of Public Health aan de Columbia University en David Schindel, ook van het Natural History Museum, schreef dat onderzoekers en ambtenaren van de volksgezondheid meer aandacht moeten gaan schenken aan de enorme collecties bronnen die beschikbaar zijn in onderzoeksinstituten en musea, en deze zeer waardevolle historische exemplaren moeten financieren.
Museumcollecties kunnen ambtenaren van de volksgezondheid helpen nieuwe ziekten te identificeren, hun oorsprong te achterhalen en te bepalen hoe deze het best kunnen worden gestopt.
Zelfs collecties die op het eerste gezicht irrelevant blijken te zijn voor medisch onderzoek - inclusief tientallen jaren dode muizen - kunnen nuttig zijn.
In 1993 ontstond een mysterieuze nieuwe ziekte die mensen in het zuidwesten van Amerika begon te vermoorden. Het sterftecijfer was aanvankelijk ongeveer 70 procent toen artsen worstelden om te begrijpen wat uiteindelijk zou worden geïdentificeerd als een hantavirus, een groep virussen waarvan bekend is dat ze met knaagdieren worden geassocieerd.
Niemand wist of dit een exotisch virus was dat onlangs in het gebied was geïntroduceerd of dat het iets was dat al aanwezig was. Om erachter te komen, wendden onderzoekers zich tot bevroren knaagdieren in het Museum of Southwest Biology aan de Universiteit van New Mexico en het Museum aan de Texas Tech University. Beide instellingen hadden de dieren verzameld als onderdeel van veldbiologieprogramma's - 740 ingevroren muizen werden getest, daterend uit 1979. Het bleek dat de gevaarlijke stam van hantavirus de hele tijd endemisch was geweest.
Door deze gegevens te combineren met de analyse van de genomen van hantavirussen, concludeerden onderzoekers dat hantavirussen al minstens zeven miljoen jaar knaagdieren in Noord-Amerika hadden gevolgd. Dus waarom begonnen mensen plotseling besmet te raken?
De El Niño-weercyclus had ongewoon zware regenval veroorzaakt, wat leidde tot meer voedsel beschikbaar voor knaagdieren, wat een explosie in hun bevolking veroorzaakte. Met de menselijke bevolking van de regio ook op een recordhoogte, resulteerden maximale knaagdieren plus maximale mensen in veel contact tussen de twee groepen.
Toegang tot historische collecties maakte deze conclusie mogelijk.
Johnson en zijn co-auteurs pleiten niet alleen voor het herstel van verloren fondsen voor het beheer van collecties, maar ook voor meer communicatie tussen musea en onderzoekers van ziekten. (SI) "Collecties kunnen snelkoppelingen bieden voor respondenten in de volksgezondheid die op zoek zijn naar de oorsprong en verspreiding van ziekteverwekkers, " schreven Johnson en de co-auteurs, "maar alleen als de collecties toegankelijk en goed gedocumenteerd zijn."
Die "ifs" zijn niet gegarandeerd. In maart 2016 heeft de National Science Foundation enorme bezuinigingen op collecties aangekondigd ter ondersteuning van biologisch onderzoek, onderdeel van een trend van verminderde financiering voor collecties die al jaren aan de gang is.
Zonder de juiste budgetten mogen collecties die honderden jaren oud zijn, niet worden gecatalogiseerd, gedigitaliseerd of zelfs fysiek onderhouden op een manier die consistent is met moderne brandcodes. Vooral kleinere instellingen lopen een groot risico volledig in de vergetelheid te raken. Maar zelfs de NMNH is teruggebracht van een hoogtepunt van 122 curatoren in 1993 tot een huidige dieptepunt van 76.
Het eerbiedwaardige Field Museum in Chicago heeft niet langer een curator van vissen. Subsidies en bezuinigingen op de overheidsbegroting hebben musea geleidelijk verder afgedwongen van het onderzoek en het beheer van collecties die hun echte wetenschappelijke waarde bieden ten gunste van een focus op entertainment voor het publiek.
Toch kunnen alle soorten biologische monsters uiteindelijk helpen bij het opsporen en bestrijden van infectieziekten, zelfs wanneer ze oorspronkelijk voor andere wetenschappelijke doeleinden zijn verzameld.
Johnson vertelt Smithsonian.com dat de ziekte die “iedereen nu in gedachten heeft, het Zika-virus is. De meeste mensen zullen niet beseffen dat we de National Mosquito Collection hebben, die is gebouwd voor zoiets als dit. ”
De collectie, opgeslagen in Suitland, Maryland, wordt beheerd als onderdeel van een samenwerking tussen het Museum of Natural History en het Walter Reed Army Institute of Research. Duizenden muggen verzameld over de hele wereld worden bewaard voor onderzoek door wetenschappers, variërend van entomologen tot virologen die genetisch materiaal sequentieel zoeken op zoek naar loerende virussen.
"Ze leren veel over het bereik van muggen en het Zika-virus", zegt Johnson. "Denk daar eens over na, je zou dit niet kunnen doen als je niet zo'n verzameling had."
"Een van de voor de hand liggende dingen in de collecties van natuurhistorische musea, zoveel nieuwe ziekten zijn sylvatisch, " zegt William Petri, hoofd van de afdeling infectieziekten en internationale gezondheid van de Universiteit van Virginia. Sylvatische ziekten zijn ziekten die voornamelijk worden overgedragen tussen dieren, maar die ook mensen kunnen treffen. Hondsdolheid, pest en ebola zijn allemaal voorbeelden.
“Als gele koorts. Hetzelfde voor het Zika-virus ', zegt Petri. “We weten dat Zika sylvatische overdracht heeft in primaten uit de Oude Wereld. Er zijn waarschijnlijk extra virussen die van dieren op mensen gaan. Het National Museum of Natural History heeft tonnen van deze monsters. We kunnen achteruit werken als we dierenreservoirs voor virussen moeten zoeken waarvan we ons niet eens realiseren dat die er al zijn. '
"Het is heel ingewikkeld om de biodiversiteit te behouden en te archiveren", zegt Johnson. “We staan nog maar aan het begin. Het is een grote planeet en we vinden nog steeds nieuwe organismen ... De menselijke populatie blijft stijgen ... Deze groeiende populatie zal nieuwe ziekten blijven tegenkomen omdat mensen zich moeten verspreiden. Er zullen meer interacties tussen mens en wild zijn. "
Sommige van die nieuwe organismen wachten al in museumcollecties, maar zijn nog niet geïdentificeerd als nieuwe soorten. Elk dier op aarde bestaat niet alleen uit zijn eigen cellen, maar ook uit de bacteriën en virussen die erin en erop overleven. Die bacteriën en virussen wachten in laden en vriezers om ontdekt en bestudeerd te worden.
Er zijn tienduizenden instellingen met collecties zoals deze - musea, ziekenhuizen, universiteiten, veterinaire en medische hogescholen, dierentuinen, botanische tuinen en zelfs particuliere bedrijven, schrijven Johnson en co-auteurs.
“Wat ik persoonlijk heb gebruikt is. . . virale repositories van mensen die door de jaren heen zijn gered, ”zegt Petri. “Ik heb collecties gebruikt van het International Centre for Diarrheal Disease Research in Bangladesh. Daardoor heb ik een aantal belangrijke dingen begrepen. We begrijpen nu waarom het poliovirus faalde in sommige landen met slechte voeding. . . we ontdekten dat de ondervoede kinderen een zwakkere immuunrespons op het vaccin hadden, omdat we het archief met monsters in Bangladesh hadden. '
Het verliezen van bestaande collecties betekent voor altijd informatie verliezen. Wanneer een nieuwe sylvatische ziekte mensen begint te infecteren, kunnen nieuwe monsters onderzoekers niet vertellen wat er historisch is gebeurd.
"Je kunt nu beginnen met verzamelen in Centraal-Azië, " zegt Johnson, "maar je hebt niet de geschiedenis van collecties uit de 19e eeuw. Je hebt daar geen historische materialen. ... Een van de uitdagingen is dat je het niet zomaar kunt opstarten, maar je kunt natuurlijk ook beginnen met het verzamelen van nieuwe materialen. "
Johnson en zijn co-auteurs pleiten niet alleen voor het herstel van verloren fondsen voor het beheer van collecties, maar ook voor meer communicatie tussen musea en onderzoekers van ziekten. De auteurs 'stellen een nieuwe en interdisciplinaire onderneming voor die nieuwe collecties van organismen, microben, weefsel- en vloeistofmonsters zal produceren', gestandaardiseerd in alle disciplines en landen zodat informatie voor iedereen onmiddellijk en overal beschikbaar is.
"Ik zit op de top van de grootste verzameling natuurhistorische exemplaren ter wereld", zegt Johnson. “Hoe deel ik dit? Als u een specialist bent die bijvoorbeeld met zeester werkt, weet u wie de andere zeesterspecialisten zijn. Maar we hebben geen systeem om dit met alles te doen . '
