Учені вже давно чекали на новий вірус і навіть передбачили, яким він буде. Проте їх ніхто не слухав. Якими були передумови для виникнення COVID-19 і чому він, найімовірніше, не останній? Про це розповідає кандидатка біологічних наук, яка працює у сфері зоології, Наталя Атамась. Її дослідження опубліковане на сторінках українського науково-популярного журналу «Куншт».
Світова мережа переповнена карикатурами, мемами та дописами, які називають пандемію COVID-19 «чорним лебедем». Це абсолютно неправильно. Згідно з визначенням Насіма Талеба, автора концепції «чорних лебедів» – рідкісних та непрогнозованих подій з глобальними наслідками, «чорний лебідь» має бути абсолютно непередбачуваним, зокрема для експертних кіл.
Читайте також: Програма «На часі»: Чи готові Бровари до масових захворювань на коронавірус і що може вберегти місто від епідемії. ВІДЕО
Але щодо можливості пандемії вірусного захворювання експертні кола були одностайні: «Ми не знаємо, де і коли «рвоне», але ми точно знаємо, що це буде РНК-вірус, що це буде хвороба, яка передається повітряно-краплинним шляхом, і що це буде епідемія, яка охопить весь світ».
Чому експертні кола були такі впевнені і чому їх ніхто не слухав?
Відповідь на перше запитання доволі проста. У 20 столітті людство зіткнулося із сотнями нових захворювань. З 1940 по 2008 роки зафіксовано виникнення 335 інфекційних хвороб, і з 1980-х років спостерігається різкий тренд на зростання їхньої кількості. 60 % – це зоонози, хвороби, що передаються від тварин до людей, і більшість з них – близько 70 %, – приходять до людей з дикої природи.
Якщо у розвинених країнах основна частка нових інфекцій – це штами бактерій, що стали стійкими до антибіотиків, то у південних країнах, що розвиваються, велику загрозу становлять РНК-віруси, які через високі показники заміни нуклеотидних послідовностей у геномі та слабку здатність протистояти мутаціям – дуже змінні, а отже – адаптивні. А це означає, що вони потенційно здатні змінювати хазяїв та переносників.
Чому і як це відбувається?
Найцікавішим і певною мірою показовим випадком є вірус Хендра, який виявили у 1994 році неподалік від Брисбена на східному узбережжі Австралії. Це рідкісне, дуже локальне захворювання, зараження та смерті людей від якого можна порахувати на пальцях рук.
Резервуаром та носієм вірусу є великий фруктоїдний кажан з роду Pteropus. Століттями кажани жили в Австралії, а в останні десятиліття почали досить тісно контактувати з людьми. Цікаво, що в Австралії є товариства, які займаються реабілітацією та поверненням у природу травмованих та постраждалих кажанів. Звісно, під час реабілітації кажани неодноразово кусали багатьох людей – і ніколи нічого не відбувалося. Жодних заражень, хвороб, смертей.
Для того, аби заразити людину вірусом, який може її вбити, знадобився кінь. У якийсь момент кажани почали вибирати для ночівлі дерева, розташовані безпосередньо на пасовищах для коней. Звісно, висячи на деревах, кажани випорожнювались у траву, яку потім їли коні, заражалися кажанячими вірусами, і, ймовірно, «посилювали» їх. Наразі вірус Хендра вбиває 75% заражених коней, у деяких випадках – через кінську слину та мертві тканини – заражає людей і у вкрай рідкісних випадках вбиває їх. І ми досі не дуже добре уявляємо, як і чому все це відбулося.
Читайте також: Кінь покусав дитину в парку «Перемога»
Вірус Хендра здається химерною цікавинкою, хоча австралійські конярі з цим, напевно, не погодяться. Але схожий на нього за своїм перебігом зараження родич з хеніпавірусів, Ніпах, – це вже серйозно.
У 1998 році перший спалах тоді ще невідомого вірусу забрав життя 105 людей та мільйона свиней у Малайзії та Сингапурі, що призвело до величезних збитків. У 2001 році вірус поширився на Бангладеш та Індію, і відтоді там регулярно виникають спалахи з різним рівнем смертності серед людей та свиней.
Наукове розслідування походження вірусу виявило, що його хазяї у природі – кажани з того самого роду Pteropus – почали регулярно харчуватися на плантаціях фінікової пальми. У Бангладеш кажани випускали надгризені фрукти, вимазані слиною, у великі посудини для збирання фінікового соку.
Коли люди вживали такий сік, відбувалося зараження. А от у Малайзії кажани заражали домашніх свиней, випорожнюючись у воду. Свині хворіли, передавали хворобу іншим свиням у тісних загончиках, а головне – грали роль «хазяїна-підсилювача», з якого велика кількість вірусів могла перестрибнути на людину.
Читайте також: Туберкульоз, укус кажана та відсутність лікарняних бланків — оперативні медичні новини
Наразі у групі ризику щодо вірусу Ніпах – Камбоджа, Гана, Філіппіни, Таїланд та Мадагаскар. У всіх цих країнах у кажанів роду Pteropus та інших видів знайдено серологічні докази наявності вірусу Ніпах у організмі.
Хендра та Ніпах – дуже неприємні захворювання, але їм важко змагатися щодо страхітливості зі смертельними геморагічними лихоманками, які викликають віруси Ебола та Марбург. Обидва віруси походять з лісових тропічних регіонів центральної Африки. Обидва надзвичайно заразні та смертоносні, їх класифікують як потенційну біологічну зброю. Для обох резервуарами вважаються тропічні кажани.
Марбург заражає людей через безпосередній контакт з фекаліями кажанів Rousettus aegyptiacus, як це відбулося з шахтарями в одній з угандійських шахт. А от численними різновидами вірусу Еболи мешканці Африки інфікуються під час полювання на мавп та невеликих тропічних копитних, які, своєю чергою, якимось чином підхоплюють вірус від кажанів. Ба більше, нещодавно один з різновидів Еболи знайшли у Філіппінах, де він заражає людей і домашніх свиней.
Читайте також: На Київщині погіршилася ситуація з Африканською чумою свиней
Але це ще не все. Для описаних вірусів шлях передачі до людей ускладнено, епідемії хоч і поширюються, але вони й далі досить локальні. А от нові кажанячі коронавіруси – вірус «атипової пневмонії» (SARS), що з’явився у 2002 році, та зовсім «свіженький» вірус близькосхідного респіраторного синдрому (MERS) – передаються повітряно-краплинним шляхом.
SARS з’явився у кінці 2002 року і був одним із найяскравіших прикладів виникнення інфекційного захворювання (до цього часу, звісно). Епідемія викликала близько 8000 підтверджених випадків зараження та близько 800 випадків смерті.
Інфекція, як і COVID-19, виникла на «живому ринку» китайської провінції Гуаньдунь, і китайська цівета (вид тварин, ссавець, – ред.) з цього ринку спрацювала як проміжний хазяїн або хазяїн-підсилювач, а початковим хазяїном був кажан з роду підковиків. Це були провісники нашого «героя» сьогодення – коронавірусу SARS-CoV-2, дзвіночки щодо можливості глобальної пандемії.
Вимальовується певна картинка, чи не так? Кажани, резервуари всіх цих страшних хвороб, тисячоліттями сиділи з вірусами в організмі десь у непролазних лісах Південно-Східної Азії, Конго, Уганди, в австралійському буші. А потім до них прийшли люди.
Вони наробили шахт, у яких оселилися кажани. Вони розвели коней та свиней у місцях мешкання кажанів, і ці тварини послугували новими господарями для вірусів, а також тваринами-підсилювачами, що зробило можливим зараження людей.
Вони вирубали ліси під плантації фінікових пальм та свиноферми, і кажани масово адаптувалися до життя у нових умовах, разом зі своїми пасажирами «на борту».
Читайте також: Шкода від вирубування лісів більша в 6 разів ‒ думка науковців
Активне масове стале просування цивілізації у тропічні ліси з виникненням стихійних ринків диких тварин, з худобою, що супроводжує людей, та фрагментація, знищення і заміна природних біотопів пасовищами та плантаціями – все це наближує природні резервуари вірусів до людини і надає РНК-вірусам чудовий майданчик для еволюційних експериментів та освоєння «нових горизонтів». Зараз 22 % новітніх інфекційних захворювань асоційовано зі зміною ландшафтів та зміною землекористування.
Зміна сільського господарства супроводжує зміни клімату, і багато епідемій починають розширювати ареал і просуватися на північ. Вірус Рифтової долини (RVF), лихоманки Денге та Чикунгунья – особливо яскравий приклад швидкого поширення вірусних тропічних небезпечних хвороб у нові місця, зокрема до благополучної Європи.
Всі ці хвороби асоційовані з комарами, а отже, всі безпосередньо пов’язані зі зміною зволоження, кліматичних умов та створенням нових придатних для комарів біотопів – сільськогосподарських угідь, підвалів будинків тощо.
Є у нас і свій, український «герой», майбутній можливий спалах якого теж залежить від клімату та глобального потепління – вірус геморагічної лихоманки Крим-Конго (CCHFV). Описаний у Криму в 1944 році, він асоційований з хазяїном і переносником іксодовим кліщем роду Hyalomma і передається або через укус, або із кров’ю сільськогосподарської тварини, яку покусав і заразив кліщ.
Кліщ Hyalomma полюбляє дуже тепле літо та вологу зиму. Вчені побоюються, що глобальна зміна клімату розширить потенційну територію, що годиться для кліща, на північ, а перелітні птахи, що подорожують міграційними шляхами, будуть сприяти його поширенню. Але може статися і таке, що вірус перейде на іншого господаря, більш холодолюбного іксодового кліща-родича, когось подібного до переносників кліщових енцефалітів на сході.
Міжнародна торгівля та трансконтинентальні сполучення теж підкидають хмиз у це палаюче багаття інфекційного поширення. Спалах пташиного грипу у Південно–Східній Азії у 2004 році почався, коли 5000 живих курчат перевезли зі Лхаси у Тибеті до Ланчжоу у Китаї, на відстань 1600 км. Лихоманку Рифтової долини завезли до Ємену з Африки разом з великою кількістю домашньої худоби, якою активно торгують між країнами у цьому регіоні.
Читайте також: Феномен хвороби Лайма: вже несезон, але лікарі знову фіксують кліщову інфекційну недугу в людей
Ще один важливий процес, який, безумовно, сприяє виникненню та поширенню небезпечних захворювань – глобальна урбанізація, особливо у країнах «третього світу».
У столиці Конго Кіншасі останніми десятиліттями рівень захворювання на раніше ендемічну сонну хворобу зріс у десятки разів через потужну міграцію сільського населення до міста. У Кабул (Афганістан) разом з новими мешканцями з сільськогосподарських районів у 1987 році повернувся шкірний лейшманіоз, до якого аборигенне населення мало імунітет.
Тепер настав час відповісти на друге запитання – чому всі ці глобальні та загрозливі процеси нікого не хвилювали?
До певного моменту цивілізований світ, окрім купки спеціалістів з тропічних захворювань та епідеміологів, не дуже цікавили екзотичні хвороби «третіх» країн, від яких час від часу помирали якісь бідні та погано одягнені люди у нетрях на іншому боці земної кулі. Єдиний великий виняток з цього – СНІД, але його повільне протікання, обмежені шляхи передачі та купа проблем, які стоять на шляху кожного ДНК-вірусу, дали людству достатньо часу, аби пристосуватися і розробити заходи протидії.
По-справжньому злякалися і почали вголос говорити про глобальні ризики, велику небезпеку в майбутньому та необхідність рішуче протистояти загрозі новітніх вірусних захворювань, коли грім грянув у святій святих цивілізації – Сполучених Штатах Америки.
У 1999 році до них завітала лихоманка Західного Нілу. Цей вірус переносять комарі роду Culex, а резервуарними хазяями є близько 300 видів птахів, кров’ю яких харчуються комарі. Батьківщиною вірусу вважають Африку, де вперше його знайшли аж у 1937 році. У Штати разом з комаром-переносником його завезли літаком, найімовірніше, з Тунісу або Ізраїлю.
У 2002 році почався найбільший спалах захворювання на лихоманку Західного Нілу в Америці. В одного зі 150 хворих розвивалася важка форма цього захворювання, що супроводжувалася поліомієлітом, менінгітом або енцефалітом і могла призвести до смерті. Вірус також виявився смертельним для великої кількості аборигенних видів птахів. Особливо постраждали птахи родини воронових, чисельність яких різко зменшилася.
Комару-переноснику дуже до вподоби припала кров американських видів, а особливо одного з найчисельніших птахів Америки – мігруючого дрозда (Turdus migratorius). Мігруючий дрізд обожнює годуватися на підстрижених галявинах американських будиночків або на сільськогосподарських полях поруч із людиною. Штам вірусу досить швидко мутував, витіснив з популяції батьківський штам і разом з мігруючим дроздом, як пожежа, поширився по всій Америці, наразі аж до Канади та Венесуели.
Епідемія ВІЛ дала сплеск вірусологічних досліджень у 1980-ті роки. Але голоси вчених, епідеміологів, лікарів, що попереджали про необхідність досконало вивчати шляхи передачі нових вірусів, утворення нових хазяїв, імунологію диких тварин, залишалися на сторінках наукових журналів.
Читайте також: Усе про ВІЛ: в Україні запрацював новий інформаційний вебресурс
Ми досі дуже погано уявляємо, які зміни мають відбутися з вірусом, аби він зміг «перескочити» на нового господаря, які фактори цьому сприяють, як формується коло потенційних нових хазяїв, переносників, підсилювачів, тварин–«бродильних чанів». Для більшості згаданих тут вірусних захворювань досі немає ні ліків, ні вакцини.
Коли Дональд Трамп або інший політик каже з високої політичної трибуни щось на кшталт «ми будемо дбати про себе та свій добробут, а всі інші хай ідуть до біса» – це небезпечна маячня. Світ вже глобалізований.
Міжконтинентальне сполучення займає кілька годин, рознесені між регіонами та країнами ланцюжки виробництв і скажені потоки імпорту та експорту, зокрема сільськогосподарської продукції, переносять сотні видів – мимовільних пасажирів з вірусами «на борту». Стрімка урбанізація разом з населенням та домашніми тваринами переносить зоонози з сільської місцевості до перенаселених міст. Певні дослідження показують, що головну загрозу для розповсюдження нових вірусів для людей становлять не стихійні ринки диких тварин у країнах третього світу, а саме глобальна торгівля дикими тваринами.
Дика природа так само глобалізується та гомогенізується. Тропічні види сунуть у північні широти. Лісові тварини адаптуються до життя у сільськогосподарських ландшафтах та містах. Перебудовуються трансконтинентальні міграційні потоки птахів.
Зникають або критично фрагментуються певні природні ландшафти, вимирають цілі кластери живих організмів. На їхнє місце приходять нові, адаптивні, ті, що блискавично еволюціонують, здатні пристосовуватися до людини та шалених змін навколо, які вона спричиняє. І їхні віруси так само блискавично еволюціонують.
Ми не встигаємо за ними – наші системи охорони здоров’я, наша політична свідомість, наша цивілізація.
РНК-віруси – адаптивні, здатні до дуже швидких перебудов геному, такі, що не бояться природного довкілля, високовірулентні та мінливі – тільки чекали свого часу.
Здається, вони дочекалися.
Текст – Наталя Атамась; ілюстрація – Каталіна Маєвська
Читайте також:
