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Os caçadores de vírus podem parar a próxima pandemia antes que aconteça?

No verão passado, o Dr. Kevin Olival se juntou a um grupo de caçadores indonésios quando eles se aventuraram nas florestas de mangue da ilha de Sulawesi do Sul. Os caçadores estavam à procura de morcegos empoleirados, principalmente morcegos frugívoros e raposas voadoras - para eles, um prêmio lucrativo que pode ser enviado para aldeias no norte como parte do comércio de carne de caça. Para Olival, os morcegos eram um prêmio de outro tipo.

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Olival é um caçador de vírus. Por mais de 15 anos, o ecologista e o biólogo evolucionista vasculharam o mundo em busca de amostras de animais que abrigam alguns dos mais assustadores vírus ainda não descobertos, como parte da organização global sem fins lucrativos EcoHealth Alliance. Seu objetivo: encontrar o próximo vírus ainda não descoberto em animais que abriga a capacidade de pular para os seres humanos e causar a próxima pandemia assassina.

Ele e sua equipe estão na Indonésia por duas semanas, esfregando fezes, urina e saliva e colhendo amostras de sangue de morcegos; Congelando-os em nitrogênio líquido; e enviá-los para um laboratório indonésio para testes. A EcoHealth Alliance está fazendo uma parceria com uma colaboração maior conhecida como USAID PREDICT, um projeto global de US $ 200 milhões destinado a detectar, prevenir e controlar doenças emergentes infecciosas antes que elas se transformem em pandemias completas.

A ideia é bastante direta. Se os cientistas puderem identificar os locais onde os vírus têm maior probabilidade de pular de animais para humanos, eles podem alertar as pessoas, levá-las a mudar qualquer comportamento que aumente os riscos e conter qualquer infecção emergente. A dificuldade está na identificação. É por isso que Olival e outros estão tentando construir um sistema de alerta antecipado - que ainda está muito em sua infância.

"Estamos tentando melhorar a bola de cristal, que é muito turva", diz Jonna Mazet, diretor global da PREDICT e professor de epidemiologia da Universidade da Califórnia em Davis. A questão é: a segmentação por vetores de animais é a melhor maneira de alcançar esse objetivo?

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Bastões de suspensão na área de Tana Toraja da ilha de Sulawesi de Indonésia. Bastões de suspensão na área de Tana Toraja da ilha de Sulawesi de Indonésia. (Glen Allison / Alamy)

Vírus zoonóticos - aqueles que saltam de animais para humanos, ou vice-versa - causaram algumas das pandemias mais devastadoras do mundo. Das cerca de 400 doenças infecciosas emergentes identificadas desde 1940, mais de 60% têm origem animal. A peste bubônica se originou em ratos da cidade. O HIV / AIDS começou como um vírus em macacos. O Ebola encontrou um lar em morcegos antes de saltar para humanos, em uma área da Guiné que cientistas rotularam um foco de vírus desde 2008. A pandemia de gripe espanhola de 1918, que acumulou um número inimaginável de mortes de cerca de 50 milhões de pessoas, tem sido rastreado de volta para as aves.

No entanto, embora seja difícil imaginar, uma futura fuga zoonótica poderia ser pior. "O mundo não está preparado", diz Dennis Carroll, diretor da Unidade Global de Segurança e Desenvolvimento da Saúde da USAID, "para mitigar o impacto de uma ameaça emergente ou impedir seu surgimento - deixando-nos vulneráveis ​​às suas conseqüências". Essas consequências podem incluir milhões de vidas perdidas e bilhões de dólares em destruição econômica.

Hoje, alguns acreditam que a taxa de novas doenças emergentes está aumentando. Estudos descobriram que fatores modernos como mudanças climáticas, degradação ecológica e pressões populacionais podem tornar mais provável que os vírus saltem de animais para humanos. "Precisamos estar mais bem informados sobre futuras ameaças de doenças infecciosas antes que elas surjam", escreve Caroll, "para que nossas contramedidas tecnológicas e nossas respostas de mitigação possam ser melhor adaptadas às especificidades da ameaça antes de sua emergência."

Enquanto isso, o PREDICT e parceiros como a EcoHealth estão começando a juntar as ameaças emergentes mais prováveis.

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_EHA4285 2.jpg Olival liberando um morcego após coletar amostras para testes de vírus na Tailândia. (Copyright 2018 EcoHealth Alliance)

Lugares como Sulawesi, onde cerca de 500 toneladas de morcegos são mortos e acabam no norte, estão preparados para se tornar o epicentro da próxima pandemia. Esse movimento maciço de carne não apenas ameaça a conservação dos morcegos - o maior comércio de morcegos contribuiu para o declínio populacional de morcegos no Sudeste Asiático - mas também tem a capacidade de disseminar a infecção para outras partes do país num piscar de olhos. É um exemplo poderoso de como a globalização criou condições para o surgimento de HIV / AIDS ou Zika.

"Caça à carne de Bush, transporte de animais, contato direto", diz Olival. "É uma interface de alto risco - exatamente o tipo de lugar em que estamos mais interessados ​​para o projeto PREDICT."

Os morcegos carregam uma maior proporção de vírus ainda não identificados para os seres humanos que qualquer outro mamífero. Esse fato tem fascinado Olival desde 2003, quando começou a pesquisar a interseção de vírus e animais após um surto do vírus Nipah na Malásia alguns anos antes. Sua pesquisa sobre morcegos ligou-o a algumas das doenças mais assustadoras da época: Ebola, SARS, Marburg, Hendra e provavelmente MERS são vírus assassinos transportados por esses mamíferos transportados pelo ar.

As amostras que Olival coletou em Sulawesi foram enviadas para um laboratório indonésio, onde seriam usadas em parte para ajudar a criar recursos locais na esperança de dar respostas aos vírus emergentes mais ágeis. No entanto, enquanto os laboratórios locais analisam cada vez mais amostras criando uma melhor vigilância no terreno, grande parte do trabalho da PREDICT descobrindo novos vírus e criando um banco de dados global foi completado no laboratório de Simon Anthony na Mailman School of Public Health da Columbia University.

A equipe de Anthony examina e sequencia mais de 5.000 amostras de sangue e tecido anualmente. Muitos são de animais nos pontos quentes da doença no mundo, lugares onde humanos e animais portadores de vírus muitas vezes entram em contato perigosamente próximo. Em um ponto, ele foi creditado com a descoberta de 150 vírus; Stephen S. Morse, ex-co-diretor do PREDICT e professor de epidemiologia na Universidade de Columbia, diz que Anthony descobriu mais vírus novos que qualquer um.

"O objetivo final é tentar e estar melhor preparado, para tentar evitar que os vírus se espalhem (para os seres humanos) em primeiro lugar", diz Anthony. "Essa é uma perspectiva muito complexa e multicamadas. Queremos ter alguma idéia de quais são potencialmente perigosos e quais não são ... Estamos literalmente no começo de fazer isso."

Quando começou a trabalhar em 2008, a equipe de Anthony costumava anunciar uma nova contagem de vírus no início de cada reunião. À medida que as descobertas se tornaram mais frequentes, eles tiveram que abandonar o ritual pela praticidade. A equipe da PREDICT em todo o mundo, diz ele, encontrou mais de 1.000 novos vírus em 20 países.

Anthony passa a maior parte do tempo olhando para uma tela de computador, sequenciando o código genético de um vírus. Ele então conecta isso a um banco de dados de código aberto. Se o código que ele descobriu não for reconhecido, ele sabe que descobriu um novo vírus. "Sua recompensa é observar esses resultados nesses dias e saber que você é a primeira pessoa no mundo a descobrir alguma coisa", acrescenta. "Isso é o que é incrível sobre esse tipo de trabalho."

Mas, no momento, diz ele, não há como saber, pela seqüência, se um vírus recém-descoberto pode infectar e prosperar em células humanas. Isso requer uma série de experimentos físicos no laboratório.

O estudo PREDICT inicial de cinco anos explorou a melhor forma de coletar dados sobre vírus. A segunda etapa de cinco anos, que é financiada por mais dois anos, começou a identificar áreas de alto risco, como Sulawesi, e se os seres humanos estão sendo infectados por vírus nesses locais. Desde 2014, as equipes da PREDICT têm amostrado mais de 26.000 animais e 1.700 pessoas em 26 países, principalmente na África e na Ásia.

O Programa Global de Saúde da Smithsonian é o principal investigador que testa animais e seres humanos no Quênia e em Mianmar, que foram adicionados ao PREDICT há três anos. Até agora, o foco não foi apenas na amostragem, mas no treinamento de parceiros de laboratórios locais e na criação de uma estratégia de comunicação para divulgar rapidamente informações sobre riscos, diz Suzan Murray, médica veterinária da Smithsonian Wildlife e diretora do programa.

“Nosso objetivo”, ela diz, “é nos treinarmos fora do trabalho”.

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Captura de tela 2018-01-23 em 12.38.28 PM.png As cores mais quentes destacam as áreas que são consideradas de maior valor para a descoberta de novos vírus zoonóticos. a: Todos os mamíferos silvestres b: Carnívoros c: Ungulados de dedos iguais. d: Morcegos e: Primatas f: Roedores ((Olival et al / Nature))

PREDICT não é o primeiro projeto de detecção de vírus. Em 1915, a Fundação Rockefeller financiou uma caça ao vírus em países em desenvolvimento que buscavam pesquisar e erradicar a febre amarela. Durante suas pesquisas, eles encontraram uma série de novos vírus - incluindo o vírus Zika, em Uganda, em 1947, seis décadas antes de saltar para os seres humanos. Mas o PREDICT é o maior esforço de caça aos vírus atualmente em andamento.

É também uma prova de conceito para algo ainda mais ambicioso: o Projeto Global Virome. O projeto proposto, que ainda precisa ser financiado, visa prevenir ameaças pandêmicas, identificando e sequenciando quase meio milhão de vírus que podem se espalhar para os seres humanos.

A ideia surgiu de uma reunião que Mazet participou no Centro de Conferências Bellagio da Fundação Rockefeller em agosto passado. Na reunião, Mazet disse estar chocada com o entusiasmo demonstrado pelos líderes da Organização Mundial da Saúde por assumir um projeto tão ambicioso e caro. "Alguns grandes líderes disseram que não há nada mais importante que poderíamos fazer (proteger vidas humanas)", acrescenta ela. "Isso e a mudança climática. Essas são as maiores ameaças à nossa sociedade e precisamos lidar com isso."

Se o financiamento surgirá para o projeto de 10 anos não é claro. O custo foi estimado em US $ 3, 4 bilhões, mas defensores como Mazet dizem que se pagariam muitas vezes se parassem até mesmo uma pandemia.

Enquanto isso, o PREDICT está começando a juntar uma imagem composta de onde procurar por vírus emergentes. "Temos este mosaico de diferentes estudos de todo o mundo", diz Mazet. "Nossa equipe e outras pessoas fizeram um ótimo trabalho ao criar uma bela imagem desse mosaico, mas ainda é apenas um mosaico dessa atividade aleatória."

Um exemplo é um estudo que Olival e seus colegas da EcoHealth publicaram no ano passado, que incluiu mapas detalhados destacando áreas para vírus ainda não descobertos que poderiam surgir em humanos. Os mapas são extrapolações criadas por meio de modelagem por computador, para que não tenham um alto nível de granularidade, observa, mas priorizam regiões do mundo e tipos de ecossistemas que estão em alto risco, locais a serem observados.

"O santo graal na prevenção da pandemia é entender onde o próximo vírus zoonótico é provável que surja e de que espécie", diz Olival. “Nosso estudo fornece o primeiro mapa preditivo de onde essas zoonoses não descobertas podem ser encontradas em todo o mundo. Esta informação é fundamental para priorizar a vigilância para identificar e impedir a próxima pandemia. ”

Os mapas revelam pontos quentes para morcegos na América do Sul e Central e partes da Ásia, e para primatas na América Central tropical, África e Sudeste Asiático. O maior potencial para futuros surtos virais vem de morcegos no norte da América do Sul, carnívoros na África Oriental, primatas na América Central tropical, África e Sudeste da Ásia, e mamíferos amadores (bovinos, ovinos, camelos, veados) na África oriental e central.

Em última análise, o objetivo é estar diante de uma pandemia - em vez de persegui-la - sabendo desde o início quais vírus estão por aí e trabalhando com as comunidades locais para ajudá-los a entender os riscos. "Ter esse conhecimento na comunidade permite que as pessoas façam escolhas diferentes", diz Mazet. "É isso que queremos com vírus. Temos para dirigir carros. Temos para a maioria dos problemas bacterianos. Mas não sabemos quase nada sobre vírus. Eles são, francamente, o que causa epidemias e pandemias."

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Como exemplo de como a mudança de comportamento pode reduzir drasticamente o risco, Olival e Mazet apontam para Bangladesh. Até recentemente, o país sofria com surtos regulares do mortal vírus Nipah, que já matou cerca de 50 pessoas por ano desde 2001. Em 2016, não houve relatos de surtos da doença.

Autoridades do governo creditaram uma campanha de educação para esse alívio. Olival credita o fator repugnância.

Quando ele viajou para o país, ele descobriu que os habitantes locais bebem a seiva de palma cru colhida de árvores onde morcegos empoleiram-se. Os morcegos atraídos pela seiva haviam freqüentemente contaminado com urina ou saliva. Ao montar câmeras de detecção infravermelha nas árvores, os pesquisadores mostraram morcegos lambendo a seiva e urinando nas árvores. Eles então apelaram aos moradores para cobrir os vasos com uma saia de bambu e ferver a seiva.

Além disso, a análise desses morcegos revelou que eles transportavam mais de 50 vírus recém-descobertos, diz Olival. "Essa solução de baixa tecnologia não só pode impedir a emergência do Nipah, mas também impedir que 50 outros vírus entrem nas pessoas", diz ele. "Custaria uma enorme quantia de dinheiro criar vacinas contra alguns dólares para uma saia de bambu".

Quando Anthony olha para o surgimento de Nipah, ele vê outra questão para explorar. Pesquisadores descobriram outros vírus relacionados a Nipah, ele observa, mas nenhum deles infectou pessoas. "Por que Nipah transbordou e não esses outros vírus? O que há de especial na Nipah que esses outros vírus não permitem que Nipah surja como um patógeno humano?", Pergunta ele. "Ainda não sabemos a resposta, mas esses são as questões que podemos esperar começar a entender. "

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Nem todo mundo pensa que descobrir vírus e seus hotspots é a melhor maneira de prevenir pandemias. Robert B. Tesh, um virologista do Ramo Médico da Universidade do Texas, diz que não entendemos o suficiente sobre vírus zoonóticos para criar modelos preditivos. "Muitas das coisas que eles produzem é exagero", diz ele, referindo-se ao trabalho da PREDICT. "É mais PR do que ciência".

Tesh não acha que você pode prever o próximo surto por dois motivos principais. Primeiro, vírus como Zika e West Nile não são realmente novos; eles foram transportados para novas áreas e depois transbordaram. "Eu não acho que alguém poderia ter previsto isso", diz ele.

Segundo, muitos deles são vírus de rearranjo que sofrem mutações rapidamente. Nenhuma quantidade de descoberta pode se preparar para isso. "Alguns morrem e não vão a lugar nenhum", observa Tesh. "Outros se adaptam a novos hosts e continuam."

Ele aponta para um estudo recente sobre o vírus do Nilo Ocidental, transmitido por mosquitos. O estudo delineou vários fatores que entram no que se refere a se e onde ocorrerá um surto, incluindo o uso da terra, o clima, o genótipo do mosquito e os microbiomas desses mosquitos. "Dadas essas variáveis ​​e quão pouco as entendemos, as pessoas que afirmam que podem prever o que vai acontecer ... estão se enganando e a agência de financiamento", diz ele.

Tesh acredita que, em muitos casos - como na SARS e na MERS, que entram e saem dos humanos muito antes de serem notados -, a vigilância humana é o caminho a seguir. Por exemplo, os Centros de Controle de Doenças (CDC) dos EUA há muito empregam um projeto de vigilância em seis hospitais em Uganda. Quando uma criança chega com uma febre inexplicável, os médicos extraem seu sangue. Eles testam a amostra quanto a causas bacterianas e também a vírus, criando um sistema de alerta antecipado localmente.

O Dr. Ron Rosenberg, diretor associado de ciência da Divisão de Doenças Transmitidas por Vetores do CDC, se recusou a comentar especificamente sobre projetos como o PREDICT. Mas como Tesh, ele disse que acredita que o foco deve estar na identificação de vírus em humanos.

"Em geral, acho que as melhores sentinelas para descobrir novos vírus são humanos, não animais", diz Rosenberg, que edita o jornal CDC Emerging Infectious Diseases. "A razão que eu digo é que nós realmente não temos uma maneira de prever se um vírus que encontramos em um animal ... infectará seres humanos. Não há uma bala mágica. Não há chave secreta. Não há como olharmos para o genoma e dizer que tem esse gene e é um nucleotídeo longe de infectar seres humanos ".

Isso não impede que o PREDICT e outros grupos tentem. Para eles, a chave para beliscar os vírus que pulam espécies é a base para o que está por aí. Mazet compara a situação a meteorologistas precoces, que tinham décadas de dados limpos para seus modelos. As autoridades de saúde pública que buscam evitar a próxima pandemia, diz ela, estão ficando cegas em comparação.

"O maior desafio para a PREDICT agora 100% é a falta de informação", diz ela. "Precisamos daquele século de dados (como os meteorologistas têm) e não temos tempo. Podemos perder culturas e sociedades se esperarmos 100 anos para coletá-lo."

Os caçadores de vírus podem parar a próxima pandemia antes que aconteça?