Могли ли уханьские исследователи заразиться во время ловли летучих мышей?
Свободная редакция перевода https://t.me/covidnotes
Ши Чженли — профессор и директор Центра исследований зарождающихся инфекционных заболеваний Института вирологии в Ухане. Еще коллеги называют ее «Бэтвумен», потому что она провела в экспедициях за летучими мышами более 16 лет. В марте в издании Scientific American появился очерк о ней.
Wuhan-based virologist Shi Zhengli
Ши Чженли рассказала, что во время исследований в 2011—2015 годах у пойманных летучих мышей из пещеры Куньмина в провинции Юньнань обнаружили сотни коронавирусов. Из них несколько были смертельно опасными для человека. И, находясь в такой близости от носителей коронавирусов, не надо быть торговцем дикими животными, чтобы заразиться, заметила она по поводу местных жителей и работников одной из соседних с пещерой шахт. Как раз в тот раз уханьские учёные доказали, что коронавирус может передаваться человеку прямо от летучих мышей.
О своей собственной безопасности в научных работах китайские исследователи пишут, что вся полевая команда носит личную защитную экипировку, включая респираторы N95, прочные перчатки, защитные очки и одноразовую верхнюю одежду. При этом в публикации Scientific American о Ши Чженли размещена фотография, как она отпускает на волю фруктовую летучую мышь и на ней никакой защиты нет вообще. Изображение, правда, датировано ещё 2004 годом.
Как китайская «женщина-летучая мышь» выследила вирусы от атипичной пневмонии до нового коронавируса
Вирусолог Ши Чжэнли из Ухани обнаружила десятки смертельных вирусов, подобных атипичной пневмонии, в пещерах летучих мышей и предупреждает,
что их гораздо больше.
Примечание редактора (24.04.20): эта статья была первоначально опубликована в Интернете 11 марта. Она была обновлена для включения в выпуск журнала Scientific American за июнь 2020 года и для устранения слухов о том, что SARS-CoV-2 возник в лаборатории Ши Чжэнли в Китай. By Jane Qiu on June 1, 2020
Образцы загадочных пациентов прибыли в Уханьский институт вирусологии
30 декабря 2019 года в 19:00. Через несколько секунд зазвонил сотовый телефон Ши Чжэнли. Это был ее начальник, директор института. Уханьский центр по контролю и профилактике заболеваний обнаружил новый коронавирус у двух пациентов больницы с атипичной пневмонией, и просил известную лабораторию Ши провести расследование. Если открытие подтвердится, новый патоген может представлять серьезную угрозу общественному здоровью, потому что он принадлежит к тому же семейству вирусов, что и вирус, вызывающий тяжелый острый респираторный синдром (SARS), болезнь, от которой страдают 8100 человек и погибло около 800 из них. между 2002 и 2003 годами.
«Бросьте все, что вы делаете, и займитесь этим сейчас», - вспоминает она слова режиссера.
Ши - вирусолог, которую коллеги часто называют китайской
«женщиной-летучей мышью», из-за её экспедиций по поиску вирусов,
в пещерах летучих мышей, в течение последних 16 лет, покинула конференцию, которую она посещала в Шанхае, и села на следующий поезд обратно в Ухань.
«Я задалась вопросом, не ошиблись ли [муниципальные органы здравоохранения]», - говорит она.
«Я никогда не ожидала, что подобное случится в Ухане, в центральном Китае».
Её исследования показали, что южные субтропические провинции Гуандун, Гуанси и Юньнань, имеют наибольший риск передачи коронавирусов людям от животных, особенно летучих мышей, которые являются известным резервуаром. Если бы виной всему были коронавирусы, вспоминает она, как думала:
«Могли ли они попасть в нашу лабораторию?»
В то время, как команда Ши, из Уханьского института, филиала Китайской академии наук, пыталась раскрыть личность заразы, на следующей неделе, они связали болезнь с новым коронавирусом, который стал известен как SARS-CoV-2.
Распространяется как лесной пожар.
К 20 апреля в Китае заразились более 84000 человек. Около 80 процентов из них проживали в провинции Хубэй, столицей которой является Ухань, и более 4600 человек погибли.
За пределами Китая, около 2,4 миллиона человек в 210 странах и территориях заразились вирусом, и более 169000 человек погибли от вызванной им болезни COVID-19
Ученые давно предупреждают, что темпы появления новых инфекционных заболеваний ускоряются, особенно в развивающихся странах, где большая часть людей и животных, всё чаще смешивается и перемещается.
«Невероятно важно определить источник инфекции и цепь межвидовой передачи», - говорит эколог Питер Дасзак, президент EcoHealth Alliance, некоммерческой исследовательской организации из Нью-Йорка, которая сотрудничает с такими исследователями, как Ши. 30 стран Азии, Африки и Ближнего Востока открывают новые вирусы в дикой природе.
- Не менее важной задачей, добавляет он, - является выслеживание других патогенов, чтобы «предотвратить повторение подобных инцидентов».
ПЕЩЕРЫ
Для Ши ее первая экспедиция по обнаружению вирусов показалась Ши отпуском. В прохладный солнечный весенний день 2004 года она присоединилась к международной группе исследователей для сбора образцов из колоний летучих мышей в пещерах недалеко от Наньнина, столицы Гуанси.
Её первая пещера была типичной для этого региона: большая, богатая известняковыми колоннами и, как популярное туристическое направление - легко доступна. «Это было завораживающе», - вспоминает Ши. Молочно-белые сталактиты свисали с потолка сосульками, блестели от влаги.
Но праздничная атмосфера вскоре рассеялась. Многие летучие мыши, в том числе несколько видов подковообразных летучих мышей, питающихся насекомыми, которые в изобилии встречаются в Южной Азии, обитают в глубоких узких пещерах на крутых склонах. Часто руководствуясь советами местных жителей, Ши и её коллегам, приходилось часами добираться до потенциальных мест и продираться сквозь узкие трещины в скалах на животе. А летающие млекопитающие могут быть неуловимыми. За одну разочаровывающую неделю команда исследовала более 30 пещер и увидела всего дюжину летучих мышей.
Эти экспедиции были частью попытки поймать виновника вспышки атипичной пневмонии, первой крупной эпидемии 21 века. Группа из Гонконга сообщила, что торговцы дикими животными в Гуандуне, впервые заразились коронавирусом атипичной пневмонии от циветт, мангустоподобных млекопитающих, обитающих в тропических и субтропических странах Азии и Африки.
До атипичной пневмонии, мир только догадывался о коронавирусах, названных так потому, что их шипастая поверхность напоминает корону, если смотреть под микроскопом, - говорит Линфа Ван, руководитель программы по новым инфекционным заболеваниям в Медицинской школе Сингапура Duke-NUS. Известно, что коронавирусы вызывают простуду. «Вспышка атипичной пневмонии изменила правила игры», - говорит Ван.
Это было первое появление смертельного коронавируса с пандемическим потенциалом. Этот инцидент дал толчок глобальному поиску вирусов для животных, которые могут проникнуть в организм человека.
Ши была одним из первых её участников, а Дашак и Ван были её давними соратниками.
Что касается вируса атипичной пневмонии, то как именно циветты заразились им, оставалось загадкой. Об этом свидетельствуют два предыдущих инцидента: заражение вирусом Хендра в Австралии в 1994 году, когда заражение перешло от лошадей к людям, и вспышка вируса Нипах в Малайзии в 1998 году, когда он перешел от свиней к людям. Ван обнаружил, что обе болезни были вызваны патогенами, возникшими у летучих мышей, питающихся фруктами. Лошади и свиньи были лишь промежуточными хозяевами.
Летучие мыши на рынке Гуандуна также содержали следы вируса атипичной пневмонии, но многие ученые отклонили это как заражение. Ван, однако, подумал, что источником могут быть летучие мыши.
В те первые месяцы охоты на вирусы в 2004 году, всякий раз, когда команда Ши обнаруживала пещеру летучих мышей, она ставила сеть в её отверстии до наступления сумерек, а затем ждала, пока ночные существа выйдут на улицу, чтобы покормиться на ночь. Как только летучие мыши попали в ловушку, исследователи брали образцы крови и слюны, а также фекальные мазки, часто работая до поздней ночи. Немного поспав, они возвращались в пещеру утром, чтобы собрать мочу и фекальные шарики.
Но образец за образцом не обнаруживали никаких следов генетического материала от коронавирусов. Это был тяжелый удар.
«Восемь месяцев напряженной работы, казалось, пошли насмарку» говорит Ши. «Мы думали, что, возможно, летучие мыши не имеют ничего общего с атипичной пневмонией». Ученые уже собирались сдаться, когда группа исследователей из соседней лаборатории, передала им диагностический набор для тестирования антител, вырабатываемых людьми с атипичной пневмонией в чаше Петри.
Не было гарантии, что тест сработает на антитела летучих мышей, но Ши всё равно попробовала. «Что нам было терять?» - сказала она.
Результаты превзошли ее ожидания. Образцы трех видов подковообразных летучих мышей содержали антитела к вирусу атипичной пневмонии.
"Это был поворотный момент для проекта", - говорит Ши.
Исследователи узнали, что присутствие коронавируса у летучих мышей было временным и сезонным, но реакция антител может длиться от недель до лет. Таким образом, диагностический набор стал ценным указателем того, как искать вирусные геномные последовательности.
Команда Ши использовала тест на антитела, чтобы сузить список локаций и видов летучих мышей, которых следует искать в поисках геномных ключей. Пройдя по гористой местности в большинстве десятков провинций Китая, исследователи обратили внимание на одно место: пещеру Шито на окраине Куньмина, столицы Юньнани, где они проводили интенсивный отбор проб в разные сезоны в течение пяти лет подряд.
Усилия окупились.
Охотники за патогенами обнаружили сотни коронавирусов, переносимых летучими мышами, с невероятным генетическим разнообразием.
"Большинство из них безвредны", - говорит Ши.
Но десятки принадлежат к той же группе, что и SARS.
Они могут инфицировать клетки легких человека в чашке Петри и вызывать
у мышей заболевания, похожие на SARS.
В пещере Шито, где тщательное изучение дало естественную генетическую библиотеку вирусов, переносимых летучими мышами, команда обнаружила штамм коронавируса, полученный от подковообразных летучих мышей, с геномной последовательностью, почти на 97 процентов идентичной таковой у циветт в Гуандуне. Находка завершила десятилетние поиски естественного резервуара коронавируса SARS.
Во многих жилищах летучих мышей, которые исследовал Ши, в том числе в пещере Шито, «постоянное смешение различных вирусов создает прекрасную возможность для появления новых опасных патогенов», - говорит Ральф Барик, вирусолог из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл. По словам Ши, поблизости от таких плавильных котлов с вирусами «не нужно быть торговцем дикими животными, чтобы заразиться».
Например, рядом с пещерой Шито многие деревни раскинулись среди пышных склонов холмов в регионе, известном своими розами, апельсинами, грецкими орехами и ягодами боярышника. В октябре 2015 года, команда Ши собрала образцы крови у более чем 200 жителей четырех из этих деревень.
Было обнаружено, что шесть человек, или почти 3 процента, были носителями антител против коронавирусов, подобных атипичной пневмонии, от летучих мышей, хотя ни один из них не имел дело с дикими животными и не сообщал о симптомах, подобных атипичной пневмонии или других пневмонии - подобных симптомах. Только один выехал за пределы Юньнани до отбора проб, и все сказали, что видели летучих мышей, летающих в их деревне.
Три года назад команда Ши была вызвана для исследования вирусного профиля шахты в горном уезде Модзян, провинции Юньнань, известном своим ферментированным чаем пуэр, где шесть шахтеров страдали от пневмонических заболеваний и двое умерли. После отбора проб в пещере в течение года, исследователи обнаружили разнообразную группу коронавирусов
у шести видов летучих мышей. Во многих случаях, несколько вирусных штаммов заразили одно животное, превратив его в летающую фабрику для новых вирусов.
«Шахта ужасно воняла», - говорит Ши, которая, как и ее коллеги, вошла туда в защитной маске и одежде. «Гуано летучих мышей, покрытое грибком, заполонило пещеру». Хотя грибок оказался патогеном, от которого заболели шахтеры, она говорит, что, если бы шахта не была немедленно закрыта, это было бы лишь вопросом времени, когда они поймают коронавирусы.
С ростом человеческого населения, все более вторгающимся в среду обитания диких животных, с беспрецедентными изменениями в землепользовании, с дикой природой и домашним скотом, перевозимыми через страны и их продукты по всему миру, а также с резким увеличением количества поездок, как внутри страны, так и за границу, пандемии новых болезней становятся почти математически близкими. Это не давало Ши и многим другим исследователям спать по ночам задолго до того, как таинственные образцы приземлились в Уханьском институте вирусологии, тем зловещим вечером, в декабре прошлого года.
Более года назад команда Ши опубликовала два исчерпывающих обзора о коронавирусах в журналах «Вирусы» и «Обзор микробиологии». Получив доказательства из её собственных исследований, многие из которых были опубликованы в ведущих академических журналах, Ши и её соавторы предупредили о риске будущих вспышек коронавирусов, переносимых летучими мышами.
30 декабря прошлого года, в поезде, возвращающемся в Ухань, Ши и ее коллеги обсудили способы немедленно начать тестирование образцов пациентов.
В последующие недели - самый напряженный и самый стрессовый период её жизни - китайская "женщина-летучая мышь" почувствовала, что ведёт битву в своем худшем кошмаре, хотя она и готовилась к нему последние 16 лет. Используя метод, называемый полимеразной цепной реакцией, который может обнаруживать вирус, путем усиления его генетического материала, команда обнаружила, что образцы от пяти из семи пациентов имели генетические последовательности, присутствующие во всех коронавирусах.
К 7 января команда из Ухани определила, что новый вирус действительно вызвал болезнь, от которой страдали эти пациенты - вывод, основанный на результатах анализа с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР), полного секвенирования генома, тестов на антитела в образцах крови и способности вируса инфицировать легкие человека.
Геномная последовательность вируса, получившего название SARS-CoV-2,
на 96 процентов идентична таковой у коронавируса, который исследователи идентифицировали у подковообразных летучих мышей в Юньнани.
Их результаты были опубликованы в статье, опубликованной 3 февраля в журнале Nature.
«Совершенно очевидно, что летучие мыши снова являются естественным резервуаром», - говорит Дашак, не участвовавший в исследовании.
С тех пор исследователи опубликовали более 4500 геномных последовательностей вируса, показав, что образцы по всему миру, по-видимому, «имеют общего предка», - говорит Барич. По словам исследователей, данные также указывают на однократное попадание в организм человека с последующей устойчивой передачей от человека к человеку.
Учитывая, что изначально вирус кажется довольно стабильным и, что у многих инфицированных людей проявляются легкие симптомы, ученые подозревают, что патоген мог существовать в течение нескольких недель или даже месяцев, прежде чем тяжелые случаи вызвали тревогу. «Могли быть мини-вспышки, но вирусы либо выгорели, либо сохранили низкий уровень передачи, прежде чем вызвать хаос», - говорит Барич. Он добавляет, что большинство вирусов, переносимых животными, периодически появляются снова, поэтому «вспышка в Ухане ни в коем случае не случайна».
24 февраля Китай объявил о постоянном запрете на потребление дикой природы и торговлю ею, за исключением исследовательских, медицинских или демонстрационных целей, что приведет к ликвидации отрасли стоимостью 76 миллиардов долларов и лишит работы около 14 миллионов человек, согласно докладу 2017 года, заказанному Китаем. (Инженерная академия).
Некоторые приветствуют эту инициативу, в то время как другие, такие как Дашак, обеспокоены тем, что без усилий по изменению традиционных убеждений людей или обеспечению альтернативных средств к существованию общий запрет может просто загнать бизнес в подполье. Это может ещё больше усложнить обнаружение болезней. «Поедание диких животных было частью культурной традиции» в Китае на протяжении тысячелетий, - говорит Дашак. «Это не изменится в мгновение ока».
В любом случае, говорит Ши, «торговля дикими животными и их потребление - это только часть проблемы».
В конце 2016 года, свиньи на четырех фермах в округе Цинюань провинции Гуандун, в 60 милях от места возникновения вспышки атипичной пневмонии - страдали от острой рвоты и диареи и, почти 25 000 животных погибли.
Местные ветеринары не смогли обнаружить ни одного известного патогена и вызвали Ши на помощь. Причина заболевания - синдром острой диареи свиней (SADS) - оказался вирусом, геномная последовательность которого на 98 процентов идентична последовательности коронавируса, обнаруженного у подковообразных летучих мышей в соседней пещере.
«Это серьезный повод для беспокойства», - говорит Грегори Грей, эпидемиолог-инфекционист из Университета Дьюка. Свиньи и люди имеют очень похожую иммунную систему, что позволяет вирусам легко скрещиваться между этими двумя видами. Более того, команда из Чжэцзянского университета в китайском городе Ханчжоу обнаружила, что вирус SADS может инфицировать клетки многих организмов в чашке Петри, включая грызунов, кур, нечеловеческих приматов и людей. Грей говорит, что учитывая масштабы свиноводства во многих странах, таких как Китай и США, поиск новых коронавирусов у свиней должен быть главным приоритетом.
Текущая вспышка следует за несколькими другими за последние три десятилетия, которые были вызваны шестью различными вирусами, переносимыми летучими мышами:
Hendra, Nipah, Marburg, SARS-CoV, MERS-CoV (ближневосточный респираторный синдром) и лихорадка Эбола.
Но «проблема не в самих животных», - говорит Ван. Фактически, летучие мыши способствуют биоразнообразию и здоровью экосистем, поедая насекомых и опыляя растения. «Проблема возникает, когда мы вступаем в контакт с ними», - говорит он.
Дашак и его коллеги проанализировали около 500 инфекционных заболеваний человека за прошедшее столетие. Они обнаружили, что появление новых патогенов имеет тенденцию происходить в местах, где густонаселение меняет ландшафт - строя дороги и шахты, вырубая леса и интенсифицируя сельское хозяйство. «Китай - не единственная« горячая точка», - говорит он, отмечая, что другие крупные развивающиеся страны, такие как Индия, Нигерия и Бразилия, также подвергаются большому риску.
После того, как потенциальные патогены нанесены на карту, ученые и представители общественного здравоохранения могут регулярно проверять возможные инфекции, анализируя образцы крови и мазков от домашнего скота, от диких животных, которые разводятся и продаются, а также от групп населения высокого риска, таких как фермеры, шахтеры, сельские жители. Грей говорит, что живут рядом с летучими мышами, а также с людьми, которые охотятся или общаются с дикими животными. Этот подход, известный как « Единое здоровье », направлен на интеграцию управления здоровьем диких животных, домашнего скота и людей. «Только тогда мы сможем поймать вспышку, прежде чем она превратится в эпидемию», - говорит он, добавляя, что эта стратегия потенциально может сэкономить сотни миллиардов долларов, которых может стоить такая эпидемия.
Вернувшись в Ухань, где 8 апреля, наконец сняли изоляцию, китайская женщина- "летучая мышь" не в праздничном настроении. Она расстроена, потому что в статьях из Интернета и крупных средств массовой информации повторяется сомнительное предположение о том, что SARS-CoV-2 случайно просочился из ее лаборатории, несмотря на то, что его генетическая последовательность не соответствует какой-либо из ранее изученных её лабораторией. Другие ученые поспешили опровергнуть это обвинение. "Ши возглавляет лабораторию мирового класса, отвечающую самым высоким стандартам", - говорит Дашак.
Несмотря на беспокойство, Ши полна решимости продолжить свою работу. «Миссия должна продолжаться», - говорит она. «То, что мы обнаружили, - это лишь верхушка айсберга». Она планирует возглавить национальный проект по систематическому взятию проб вирусов в пещерах летучих мышей, с гораздо более широким охватом и интенсивностью, чем предыдущие попытки.
Команда Дашака подсчитала, что во всем мире существует более 5000 штаммов коронавируса, которые ждут своего обнаружения у летучих мышей.
«Коронавирусы, переносимые летучими мышами, вызовут больше вспышек», - говорит Ши с задумчивой уверенностью.
«Мы должны найти их, прежде чем они найдут нас».
June 1, 2020
