Как ловът на този смъртоносен вирус оформи търсенето на произхода на коронавируса

Вирусът дебнеше от години и му липсваше само едно нещо, от което се нуждаеше, за да причини широко разпространена човешка смърт: перфектната възможност.

В края на 1998 г. го получи. Вирусът пристигна в централна Малайзия по въздух, вътре в космати прилепи, които кацнаха върху клоните на овощни дървета, люлеещи се над свинеферми. Прилепите, разхвърляни хапци, изоставиха наполовина изядените си ястия. Свинете, непретенциозни ядци, погълнаха остатъците. Вирусът, готов да се премести, скочи в прасетата и премина през кашлицата им към хората, които работеха с тях.

И в рамките на осем месеца 105 малайзийци - около 40 процента от заразените - бяха починали от този нов вирус, наречен Nipah, след като страдаха от треска, възпаление на мозъка и запетаи.

Учените ще сглобят тази верига от събития, ще идентифицират вируса и ще го проследят до произхода му от плодови прилепи през следващите години - бързо за този вид изследване на болестта. Необходими бяха солидни предчувствия, късмет и старателна детективска работа. Тази работа продължава: Nipah изригва всяка година в Бангладеш, където убива хора с още по-голяма скорост. От време на време заразява и хора в Индия, където има 12-годишно момче умря от вируса през септември. Няма ваксина или лек.

Но две десетилетия по-късно, когато светът се бори с пандемия, причинена от вид вирус, който циркулира в прилепите, първото в света огнище на Нипах все още се разглежда като казус за разпространението на зоонозни болести от животни към хора, лов за техните източници и значението на прилепите като инкубатори за различни патогени.

На фона на спорове и разследвания за произхода на коронавируса, историята на Нипах и енциклопедия на зоонозните болести, която включва бяс, Западен Нил, Ебола, ХИВ, MERS и SARS, накара много учени да твърдят, че най-вероятният обяснението е естествено преливане, което се е случило в дивата природа, а не изтичане от лаборатория.

Тази седмица Световната здравна организация разкри консултативна група, която ще проучи произхода на коронавируса и ще ръководи изследванията, за да подготви света срещу болестта X – стенография за неизвестен вирус, способен да причини човешки епидемии. Nipah, пишат служители на СЗО в списание Science, беше болестта X на своето време.

Учените се борят за окончателната история за произход: Откъде дойде коронавирусът?

Колкото 75 процента на новите инфекциозни заболявания при хората са зоонозни и разпространението се случва с нарастваща честота, тъй като нарастващата човешка популация влиза в по-голям контакт с дивата природа и отглежда повече добитък. Това увеличава възможността за по-чести пандемии в бъдеще, казват учените.

Вероятно всяка секунда има хиляди и хиляди възможности по целия свят за прехвърляне на събитие от прилеп към човек. И да, по-голямата част от тях се провалят, каза Държавният университет в Монтана Екологът по инфекциозни заболявания Райна Плаурайт . Но ако един на милиард не го прави, може би това е достатъчно, за да имаме нова пандемия. … Имаме толкова много възможности за предаване между видовете и тези възможности се ускоряват.

В скорошна доклад който не е подложен на партньорска проверка, учените изчисляват, че десетки хиляди или вероятно стотици хиляди хора в Южна Азия се заразяват всяка година с коронавируси на прилепи, свързани със SARS-CoV-2, вирусът, който причинява covid-19.

И, в отделен доклад, публикуван преди партньорска проверка , международен екип от учени казват, че са открили най-близките роднини на SARS-CoV-2 досега: трио вируси, открити в кръвта и други проби, взети от 645 прилепа в Лаос. Там, в северната част на страната, има екосистема от варовикови пещери - местообитание на прилепи - която се простира в Южен Китай.

Изследователите изучават хората в района за признаци на излагане на тези вируси, каза авторът на изследването Марк Елойт , професор по вирусология във Ветеринарното училище на Мезон-Алфор и учен в Института Пастьор в Париж. Работниците в Лаос събират тор от прилепи за тор, труд, който може да ги постави в близост до прилепите в пещерите.

Много учени казват, че не са изненадани, че генезисът на коронавируса все още не е разплетен. Отне изследователи 14 години за проследяване на ТОРС до подковообразни прилепи в югозападен Китай. Източникът на ебола, смъртоносен вирус, остава неизвестен. А възстановяването на преливащо събитие като цяло става по-трудно с течение на времето.

Ако искате да разберете преливането, трябва да сте там в момента, казаха Емили С. Гърли , епидемиолог в университета Джон Хопкинс, който изучава Нипа. След като има голямо събитие, където всеки може да го наблюдава, следата за това как се е случило преливането обикновено е студена.

устна млечница у дома лечение

Тази студенина е така, смята Гърли, за SARS-CoV-2. Но в началото на 1999 г. пътеката на Нипа все още беше достатъчно гореща.

Специален товар

Когато свиневъдите започнаха да се разболяват, правителството на Малайзия идентифицира познати заподозрени: комари. Служителите на общественото здравеопазване смятаха, че това са случаи на японски енцефалит, причинен от вирус, разпространяван от комари, който също може да зарази прасетата, но не ги разболява.

Започнаха масови кампании за замъгляване от комари. Приложени са японски ваксини срещу енцефалит. Но хората все още боледуват и умират. И за разлика от повечето случаи на японски енцефалит, жертвите са възрастни, предимно мъже, които работят със свине, някои вече ваксиниран. Прасетата също бяха болни — предимно кашляха.

На фона на объркването, фермите в региона на огнището продаваха прасета на операции по-на юг, включително в село, наречено Sungai Nipah. Тогава вирусът избухна там. През март 1999 г. мистериозната болест се появи и сред работниците в кланицата в Сингапур който преработва прасета, внесени от Малайзия.

Все още не знаехме колко сериозен е вирусът. ... Ние все още се опитвахме да спасим прасетата, като им инжектирахме лекарства, спомня си Пау Джеу Чинг, който по това време беше 14-годишният син на фермери, които отглеждаха 1000 прасета на два акра в Сунгай Нипах. Но след известно време видяхме, че прасетата все още са много болни и че нещо не е наред. Когато хората започнаха да умират, тогава започнахме да се паникьосваме.

Скоро той и баща му се разболяват. Пау се възстанови. Баща му, на 53 години, не го направи.

безопасно ли е да се подстригвам

В Куала Лумпур Кау Бинг Пол Чуа, изследовател по вирусология в университета в Малая, наблюдава с тревога, подозирайки, че това не е японски енцефалит. Но началниците му не се съгласиха и той имаше малко влияние. Така че, когато лабораторията на Чуа получи обаждане за тестване на гръбначна течност от пациент от Sungai Nipah, той подмами шефа си, като му каза, че ще го тества за други видове японски енцефалит, Чуа каза пред Klinik в имейл.

Вместо това, Чуа изложи отгледани в лаборатория клетки от бозайник на пробата от пациента. Използвайки микроскоп, той установи, че тези клетки са се слепили заедно - не е известна реакция, която вирусът, отговорен за японския енцефалит, причинява. Няколко дни по-късно Чуа изложи проби от нови пациенти на този особен вирус, който изолира. Ако тези пациенти са развили антитела, които са насочени към този вирус - което означава, че те също са били заразени от него - пробата ще светне в зелено.

Чуа отново надникна в микроскопа си и, както по-късно написа, усети как тръпка преминава по гърба ми. Пързалката светеше в зелено.

Чуа знаеше, че се нуждае от мощен електронен микроскоп, за да идентифицира вируса - и за това ще трябва да отиде в чужбина. Дни по-късно той беше в самолет, пътуващ за център за контрол и превенция на заболяванията в Колорадо, който изучава вируси, пренасяни от комари. Смъртоносният патоген е бил в ръчния му багаж, опакован според международните стандарти за безопасност. Чуа не се притесняваше. Всъщност знаех и [бях] уверен, че това, което нося, е отговорът за разрешаване на огнището, каза той по имейл.

Той беше прав. Електронният микроскоп разкри пръстеновидна форма, характерна за парамиксовирус - семейство, което включва морбили, паротит и респираторни заболявания, но не и японски енцефалит. Чуа беше обзет от тъга, защото това му каза, че вирусът се предава не от комари, а от добитък - прасетата. Веднага се обади на шефа си в Малайзия.

Най-вероятно това е нов парамиксовирус. Мерките за контрол на парамиксовируса са напълно различни от вируса на японския енцефалит. Моля те! Искам спешно да предадете това съобщение на Министерството на здравеопазването, каза Чуа на шефа си, според личен акаунт, който той публикува в академично списание. Единственото, за което можех да се сетя по това време, бяха нещастните свинеферми.

Международен екип пристигна в Малайзия, за да разследва. Сред тях беше Хюм Фийлд, австралийски ветеринарен лекар и докторант. Той помогна да се разкрие случая още един мистериозен вирус няколко години преди това, който уби няколко дузини коне в Австралия и двама души. Това също беше парамиксовирус. Този вирус, Хендра, беше проследен до плодови прилепи.

Това направи плодовите прилепи или летящите лисици основна цел в Малайзия. Но детективите на болестта ще трябва да разгледат други заподозрени. Те отидоха във фермите, където вирусът избухна и където страхът все още беше осезаем.

Хората щяха да ни кажат, че знаят кога е в техния район, защото можеха да чуят как прасетата кашлят. Наричаха го като лаеща кашлица от една миля - можеше да я чуеш на една миля и да я чуеш как се приближава все по-близо до вашето прасе и знаеше, че ще бъдеш следващият, каза Фийлд.

Екипът тества диви свине, кучета и плъхове в близост до фермите. Нищо. Същото се отнася и за първите групи плодови прилепи, които те уловиха с високи мрежи. Но те продължиха и накрая открити значителни антитела на новия вирус при два вида — малайската летяща лисица и островната летяща лисица. Това беше силно доказателство, че тези прилепи са естествени резервоари. Но това не беше доказателство.

Междувременно в свинефермите правителството прие нов метод за спиране на епидемията: масово умъртвяване. През пролетта бяха убити един милион прасета, осакатявайки индустрията за свине. Но болестта беше спряна - временно.

Две години по-късно вирусът Nipah - кръстен на пробата, използвана Chua за изолиране на вируса - ще намери нови възможности.

„Всяка минута от всеки ден“

Зоонозните патогени се нуждаят точно от това, за да прескачат от вид на вид: възможности. Тези патогени също се нуждаят от правото инструменти за нахлуване в други животни - категория, която включва хора.

За да зарази човек, зоонозният патоген трябва да избягва или да проникне през много бариери, пишат Plowright и други изследователи в 2017 г. . Сред необходимите стъпки: Заразеното животно трябва да освободи патогена по такъв начин, че да оцелее и да се разпространи, може би в друго животно. Вирусът трябва да срещне човек и да се измъкне през физическата защита на човека, като кожата.

След като влезе в човешкото тяло, вирусът трябва да може да победи имунната система — което не е сигурен резултат, защото имунните бойци могат да осуетят много потенциални нашественици.

И един нов вирус се нуждае от способността да се промъкне в човешка клетка. Новият коронавирус, например, прави това чрез специализирани шипове протеини. Те се прикрепят към повърхностите на човешките клетки и, подобно на скелетните ключове, позволяват на патогените да влязат. Това е още една потенциална бариера: ключовете на вируса трябва да са съвместими с ключалките в човешките клетки.

Но ако нашественик е успешен, той може да отвлече вътрешните машини на клетката, за да изработи свои копия. В нови видове, репликиращи вируси, разменят генетичен материал като търговски карти, разработват нови функции, които могат да ги направят по-силни или по-слаби, или способни да заразят други животни.

Повечето вируси, които живеят в други видове, не представляват заплаха за хората, тъй като тези патогени не могат да се възпроизвеждат в хората. Но понякога получавате такъв, който може да се възпроизвежда доста добре - и, по-лошо, да предава, каза Тони Шунц , експерт по вируси, пренасяни от прилепи в Щатския университет в Колорадо.

странични ефекти от престоя на вентилатор

Случвало се е, отново и отново. Морбили се отцепиха от свързан патоген за говеда още през 6 век пр.н.е. Смята се, че ХИВ произхожда от вирус, който засяга шимпанзетата. Тази пролет изследователите откриха a нов коронавирус при малайзийски деца, които са имали пневмония - нещо като химера, подобна на коронавирус при кучета, но с признаци на котешки и свински коронавируси.

Хората улесняват тези събития, казват учените. Посягаме на дивите местообитания, приближавайки се до дивата природа. Търговията с екзотични видове обединява животни, които обикновено никога не биха се срещали. Неотдавнашен документ в научните доклади описва повече от 47 000 диви животни продавани на пазарите в Ухан, Китай, през двете години преди някои от първите случаи на Covid-19 да се появят там.

Прилепите, древни същества, които съставляват 25 процента от всички видове бозайници на Земята, имат набор от атрибути, които ги правят особено добри резервоари. Като за начало те изглеждат като цяло невредими от болести. Защо не е ясно, но някои учени предполагат, че способността им да летят - уникална сред бозайниците - зависи от имунна система който потиска възпалението, типичен отговор на бозайниците към инфекция.

Прилепите, от видове с размер на скакалец до летящи лисици с пет фута размах на крилата, също могат да живеят две десетилетия или повече. Те се настаняват в огромни групи. Някои, като летящи лисици, пътуват стотици мили и се смесват с други прилепи. Всичко това им помага да предават болести помежду си. За разлика от Nipah и семейството му от вируси, от които е известно, че около пет или шест циркулират в прилепите, повече от 1000 различни вида коронавируси съществуват в прилепите.

Има толкова много от тези вируси, които чакат да се съберат в прилеп, където след това могат да обменят генетична информация, каза Шоунц. След това това може да доведе до нови генотипове на коронавируси, които биха могли да причинят ново огнище на заболяването, а може би и не. Кой знае? Това е игра, която природата играе всеки ден, всяка минута от всеки ден.

До 1998 г. Малайзия претърпя икономически бум, който доведе до по-голямо търсене на месо и повече гори, изсечени за селско стопанство. Някои свинеферми, които преди това са били индустрия в задния двор, са имали десетки хиляди животни. Някои фермери допълват доходите си с овощни градини, засаждайки дървета до открити свинарници - перфектни бюфети за летяща лисица.

Вирусният усилвател

Избухването на Нипах в Малайзия приключи през май 1999 г. Но изследователите все още не бяха сигурни как е започнало. Знаейки, че антителата на Нипа са открити в два вида летящи лисици, Чуа и екип се отправиха това лято към дома на една от тях: остров Тиоман, край източния бряг на полуостров Малайзия.

Както екипът описва по-късно в хартия , летящите лисици уринираха и изхождаха вертикално надолу веднага след връщане от вечерно хранене. Така че на разсъмване, точно преди прилепите да се приберат, за да нощуват, екипът на Чуа разстила пластмасови листове под дърветата си, събирайки урина. През нощта изследователите посетиха местата за хранене на прилепите. Веднага щом летящите лисици пуснаха мангото и водните ябълки, членовете на екипа изтриха плода.

При първото си посещение екипът откри нов вирус, който кръстиха на острова, но не и Нипа. При второто пътуване също няма. До третия те бяха събрали стотици проби от урина и взеха тампони от десетки плодове. И накрая, само в три от последните проби го откриха. Генетичното секвениране го потвърди: тези летящи лисици бяха резервоари за вируса Nipah.

безплатно covid тестване Greenville nc

Но островните видове, Pteropus hypomelanus , не е видът, който е живял близо до континенталните свинеферми. Това беше Pteropus vampyrus . Защо се появи във фермите? Други прилепи носеха ли Нипа? Често ли беше при прилепите? Нов вирус ли беше, или нещо предизвика разпространението на вирус, който беше там през цялото време? Как са си взаимодействали колониите на прилепите?

Джонатан Епщайн пристигна през 2003 г., за да ръководи екип, фокусиран върху отговорите на тези въпроси. Епщайн, който сега е вицепрезидент по наука и работа в EcoHealth Alliance, организация с нестопанска цел, която изследва нововъзникващи заболявания, е изследвал подобен на бяс вирус при прилепи няколко години преди това, когато се е смятало, че бясът е основната заплаха, пренасяна от прилепите. Откриването на вирусите Hendra и Nipah разби тази представа.

Екипът улови и взе проби от летящи лисици в Малайзия. Към някои прилепи те прикрепиха малки кожени нашийници, прикрепени със сателитни телеметрични предаватели, които бяха тествани върху пленени прилепи, за да се гарантира, че няма да паднат, когато животните висят с главата надолу. Те чипираха други прилепи, за да могат да ги проследят с течение на времето.

Екипът установи, че прилепите имат невероятен обхват, каза Епщайн, понякога летейки до Индонезия. Те откриха антитела на Nipah в почти всяка колония на Pteropus hypomelanus и Pteropus vampyrus, но не и в други прилепи с плодове и насекоми. И те откриха почти никакъв жив вирус в много стотици проби.

Това разкри, че този вирус циркулира широко в прилепите, както се вижда от скоростта на експозиция, но много рядко при индивиди, тъй като беше толкова трудно да се намери жив вирус, каза Епщайн. Това означаваше, че преливането ще бъде много рядко.

Нещо повече, вирусът сякаш идваше и си отиваше в рамките на колонии, но не сезонно и не в синхрон с бременността или кърменето. По-късно Епщайн и колегите ще открият, че прилепите губят стадо имунитет с течение на времето, което позволява на вируса да се задържи.

Тази информация и други проучвания досега дадоха увереност на изследователите да направят заключение, без всъщност да са свидетели на преливането. Прилепите бяха предали този нов вирус на прасетата чрез изхвърлени плодове и прасетата служеха като отлични усилватели.

В големи ферми , има постоянен приток на нови, наивни прасета под формата на раждащи се прасенца. Вирусите зависят от чувствителни индивиди, каза Епщайн. Ако Nipah се въвежда многократно, тогава получавате бавно, продължително огнище на вируса Nipah, което остава в тази популация на прасета.

Някои прасета умряха от вируса, но повечето не. Когато фермерите в централна Малайзия изпратиха прасета в други райони като Сунгай Нипах, вирусът отиде с тях.

Мизерията на сладката напитка

През 2001 г. Nipah се появява отново, този път в Бангладеш. Оттогава огнищата се повтарят почти всяка година. Тук беше различно: в нацията с мнозинство от мюсюлмани имаше малко свиневъдство. Пациентите са имали повече респираторни симптоми. И тревожно, изглежда, че се предава от човек на човек - и убива 75 процента от жертвите си. Учените откриха, че това е Нипа, но друг вариант.

Малко беше ясно за тези първи огнища, каза Гърли, която изучава Нипах в Бангладеш от 2004 г. Малко след като тя пристигна в страната, имаше друго огнище, предимно при деца, които живееха в съседни села, но иначе нямаха обща връзка. Три месеца по-късно избухна друг голям клъстер от вирусна инфекция.

На първия ден идентифицирахме може би 15 съмнителни случая, каза Гърли. Всички тези случаи са имали контакт с хора, починали от същото заболяване. Нипа не се смяташе непременно за виновника. Всички все още бяха изплашени от ТОРС в Азия, каза Гърли.

През остатъка от 2004 г. Гърли и нейните колеги започнаха да каталогизират всички начини, по които хората са влезли в контакт с прилепи в Бангладеш - или секрети на прилепи или нещо, което животните може да са докоснали. В този списък беше сок от финикова палма. Тази сладка напитка се събира подобно на кленовия сок, събира се в саксии, окачени от дърветата за една нощ, след което се консумира прясна сутрин.

През 2005 г. имаше още едно огнище. И този път имаше димящ пистолет.

12-те пациенти живееха в няколко различни села. Единадесет почина. Никой не е имал контакт с друг пациент. Нямаше доказателства за предаване от човек на човек.

Но следователите откриха, че селата не са толкова отделни, колкото изглеждат - те споделят ръба по главен път.

Някой е пил пресен сок и мина през главния път, продавайки чаша наведнъж, каза Гърли. Много от болните пациенти са консумирали сок от финикова палма, който е бил събран в една и съща саксия, продаван от същия продавач.

Като изследване с помощта на инфрачервени камери по-късно потвърди, прилепите обливат захарната течност - и изхвърлят Nipah - докато тя се влива в саксии за събиране на сок от финикова палма . Хората са се заразили чрез пиене на заразения сок.

Но това не е разрешило всяка мистерия на Нипах в Бангладеш. Нипах заразява хората в една част на страната повече от други, въпреки че консумацията на сок от финикова палма е широко разпространена. Избухванията се случват по-често през по-студените зими в Бангладеш. Гърли и нейните колеги не знаят защо.

Ние знаем толкова много за Нипа. Но има толкова много въпроси без отговор, каза Гърли. Това, което знаем - това отне много време. Това е много по-дълго от всяка субсидия за научни изследвания. Това е по-дълго от нечий стаж на определена работа.

През 2018 г. имаше голямо огнище на Нипах в Керала, Индия, където не се консумира сок от финикова палма. Как се случи това преливане? Нямаме представа, каза Гърли.

Изследователите знаят това: Nipah се развива, каза Епщайн, който също изучава вируса в Бангладеш. Засега Нипа е удивително смъртоносен, но не особено умел в предаването от човек на човек.

Ами ако вече има генетични варианти при прилепите, които вече са по-адаптирани към хората - по-способни да се разпространяват ефективно от човек на човек? Епщайн каза, описвайки ужасяващ сценарий, който вдъхнови филма „Зараза“ от 2011 г.

Това е единствената най-важна причина, поради която обръщаме толкова много внимание на вируса Nipah.

„Хората тук са много бдителни“

От последната смърт през май 1999 г. не е имало огнища на Нипах в Малайзия. Но епидемията остави белези.

подута увула, докосваща език

Същата пролет правителството на Малайзия евакуира района около Сунгай Нипах, епицентърът на свиневъдството в нацията. Армията се насочи да убива прасета. Свиневъдството остава забранено в района и много производители преобразуваха фермите си в операции с палмово масло или драконови плодове.

Пау, тогава тийнейджър, фермер, се премества обратно в района, където днес майка му и сестра му отглеждат палмово масло. Пау, сега 36-годишен директор на верига за доставки за партии, управлява Музей на тунела на времето Нипа в селото, което той е съосновател през 2018 г. с надеждата да привлече туристи. Той разказва историята на огнището и той каза, че около 5000 души са посетили през първите няколко години.

След това, нов епидемичен удар - новият коронавирус. Музеят е затворен повече от година. Но жителите на селото приемат нещата спокойно, каза Пау.

Поради нашия инцидент в Нипа преди 21 години хората тук са много бдителни с covid-19, каза Пау.

Те не искат регионът отново да бъде затворен. И те не искат да се разпространява друг смъртоносен вирус.

Емили Динг от Дубровник, Хърватия, допринесе за този доклад.