Последняя глобальная пандемия гриппа была объявлена завершенной в 2010 году, но вирус, ответственный за этот вирус, все еще с нами, и ученые опасаются, что деятельность человека увеличивает риск новых вспышек гриппа А.
Я
Представьте себе сцену: оживает радио. Британский акцент можно услышать в объявлении BBC World Service. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), на этой неделе число смертей от этой болезни увеличилось более чем на 700 человек и составило 5700 человек. В Европе Украина закрывает школы и кинотеатры, запрещая публичные собрания. В Великобритании количество случаев заболевания удваивается каждую неделю. В США президент объявляет чрезвычайное положение в стране.
Сегодня это звучит слишком знакомо, но эти события произошли в октябре 2009 года, когда мир пережил свою последнюю пандемию - свиной грипп.
Считается, что вирус H1N1 начал свое смертельное путешествие среди свиней из небольшого региона центральной Мексики в январе 2009 года. К марту первые случаи заболевания были зарегистрированы в Калифорнии и Техасе. К июню это было в 74 странах мира. Год спустя, когда ВОЗ объявила о прекращении пандемии, от 151 700 до 575 400 человек умерли.
Крупные глобальные усилия по созданию вакцины под руководством США помогли положить конец пандемии, но вирус H1N1 все еще с нами. Каждый год он распространяется как сезонный грипп, вызывая болезни, госпитализации и смерти.
- Эта история является частью « Остановить следующее» - нашей мультимедийной серии, в которой рассказывается, какие болезни с наибольшей вероятностью вызовут следующую глобальную пандемию, и о том, как ученые спешат предотвратить это. Узнайте больше о сериале и прочтите другие истории здесь .
- Посмотрите серию видеороликов, сопровождающих эту серию, на BBC Reel.
Ученые по всему миру отслеживают как H1N1, так и другой грипп свиней, чтобы лучше понять, как возникают эти заболевания, и выяснить, как остановить следующий вирус, прежде чем он перерастет в пандемию. Но остановить вирус - сложная работа, усложняемая человеческой деятельностью: от способа производства пищи до того, как мы путешествуем.
История продолжается ниже
Многие страны закрывают театры и ограничивают публичные собрания, поскольку пандемия свиного гриппа в 2009 году распространилась по всему миру (Фото: Аншуман Пойрекар / Getty Images)
Чтобы лучше понять, с чем мы сталкиваемся, было проведено масштабное сотрудничество между 2500 европейскими свинофермами, в результате чего было отобрано более 18000 отдельных свиней. Ученые обнаружили, что вирусы гриппа А - те, которые могут стать пандемическими вирусами человека - присутствовали более чем на 50% ферм, которые они посетили, особенно в районах интенсивного производства свинины, включая Данию, Бретань, северо-запад Германии и Нидерланды.
Другими словами, они обнаружили, что пандемия ждет своего часа.
Строительные блоки пандемии
На северо-восточном побережье Германии, где земля встречается с Балтийским морем, находится крошечный остров Римс. Доступ осуществляется по дамбе, и это не случайно. На острове Римс находится старейшее в мире учреждение по исследованию вирусов, основанное в 1910 году ученым Фридрихом Лёффлером. Современные меры биобезопасности означают, что вирусные институты могут располагаться практически где угодно, но в 1910 году, когда слишком много болезней проникло из его лаборатории в местное сообщество, Лёффлер решил, что лучше всего создать на острове. В настоящее время Институт Фридриха Лёффлера (FLI) является ведущим центром Германии по заболеваниям животных.
Чтобы обойти остров пешком, нужно около 30 минут, минуя большие квадратные здания, в которых находятся лаборатории, помещения для экспериментов с животными и вольеры для животных, где живут свиньи, куры, крупный рогатый скот и зона разведения диких кабанов. На самом дальнем конце участка находится вольер для уток, где команды отслеживают характер птичьего гриппа и новые штаммы вирусов, привлекая диких птиц, чтобы они останавливались в их миграционных путешествиях. Ежегодно здесь проходят тысячи журавлей, диких уток и гусей.
На данный момент они обнаружили четыре циркулирующих вируса гриппа, у которых уже есть некоторые из того, что они называют «строительными блоками» пандемии.
Мартин Бир проработал здесь 20 лет. Он один из ученых, которые начали быстро создавать и тестировать вакцины, когда разразилась пандемия свиного гриппа в 2009 году, а сейчас он возглавляет Институт диагностической вирусологии. Это его команда проводит массовый отбор проб европейских свиней.
На данный момент они обнаружили четыре циркулирующих вируса гриппа, которые уже содержат некоторые из того, что они называют «строительными блоками» пандемии. Это вирусы, которые могут инфицировать людей, могут передаваться от человека к человеку, и для которых не существует вакцинации или врожденного иммунитета. В настоящее время ни один из обнаруженных вирусов не имеет всех необходимых строительных блоков. Но если любому из этих вирусов удастся адаптироваться, вероятность новой пандемии высока.
Команда также обнаружила, что распространенность этих вирусов у свиней со временем увеличивается.
«Нашим первым сюрпризом в этой программе надзора является то, что… около 30% свиней оказались положительными на вирус гриппа А. Это много», - говорит Бир. Свиньи, как и люди, в молодом возрасте более восприимчивы к вирусам, потому что у них еще не было времени на выработку антител, необходимых для борьбы с ними. В системе интенсивного производства свинины в Европе свиньи доживают до шести месяцев, прежде чем их убивают. Он еще не достаточно взрослый, чтобы бороться с большинством вирусов гриппа, поэтому «у вас много очень восприимчивых свиней», - говорит Бир. Фактически, более 257 миллионов в год.
Масштабы современных свиноводческих хозяйств беспокоят ученых, поскольку они позволяют легче справиться с инфекционными заболеваниями (Фото: Дэмиен Мейер / Getty Images)
Но у Европы есть преимущества, которые делают ее менее подверженной человеческим заболеваниям, чем некоторые части мира. Это богатый континент с хорошими системами здравоохранения во многих странах, где проживают некоторые из ведущих ученых мира, и в целом он имеет умеренный климат.
Это не делает регион невосприимчивым к пандемии, как нам прискорбно известно.
Традиционно люди разрабатывали системы земледелия, подходящие для нашей среды. Но это изменилось. С ростом населения резко вырос спрос на источники белка. Европа пытается производить больше свинины быстрее, чем когда-либо, и этот спрос порождает новые болезни.
Коллега Бера Тимм Хардер является главой Справочной лаборатории по гриппу животных в FLI и соавтором отчета по эпиднадзору. Он говорит, что существует связь между тем, как Европа производит белок, и вирусами, которые они видят.
«В 1995 году свиноводческое хозяйство с 200 свиноматками было исключением. Теперь у нас есть хозяйства с 2000 и 20 000 свиноматок. Это резкое увеличение размера фермы. Это то, что меняет эпидемиологию вирусов гриппа», - говорит он.
Мы знаем, что свиньи обычно не являются инициаторами вируса, но они действуют как чашка Петри, смешивая грипп от людей, птиц и, возможно, других видов - Никола Льюис
Двадцать лет назад, если бы новый вирус появился на небольшой свиноферме, он, вероятно, быстро рассеялся бы без множества хозяев, которых можно было бы заразить. По словам Хардера, больше нет. «В большом хозяйстве ежедневно рождаются сотни новорожденных поросят. Вирус гриппа, однажды занесенный, постоянно сохраняется. Вы найдете его годами, круглый год», - говорит он.
В связи с интенсивным и растущим разводом свиней люди помогают изменить способ действия вирусов гриппа и дольше поддерживать их активность. «Это отличная площадка для вирусов», - говорит Хардер.
Чашка Петри от болезней
Хорошая новость заключается в том, что если вы в хорошей форме и здоровы, заражение H1N1 сейчас, скорее всего, приведет к легким симптомам гриппа, которые пройдут через пару недель.
Плохая новость заключается в том, что вирусы гриппа могут переходить от одного вида к другому, а также смешиваться с другими цепями гриппа. Ученые беспокоятся именно об этих новых смесях: они способны вызывать серьезные проблемы со здоровьем, смерть и всемирные потрясения, которые мы наблюдаем с Covid-19.
И свиньи, как оказалось, являются идеальным сосудом для смешивания этих новых штаммов.
Исследователи из Института Фридриха Лёффлера регулярно берут пробы у свиней по всей Европе для проверки на грипп (Фото: Институт Фридриха Лёффлера)
«Мы знаем, что свиньи обычно не являются инициаторами вируса, но они действуют как чашка Петри, смешивая грипп от людей, птиц и, возможно, других видов, а затем создают более смертоносные смеси, которые могут распространяться на другие виды», говорит Никола Льюис, сотрудник европейского проекта отбора проб и профессор эволюционной биологии Королевского ветеринарного колледжа Великобритании.
На самом деле, говорит она, самая большая причина появления такого количества штаммов гриппа среди европейских свиней заключается в том, что люди ежегодно заражают свиней нашим сезонным гриппом. Вот почему свиноводам рекомендуется делать ежегодную прививку от гриппа. Но это проблема не только европейских свиней - люди и свиньи по всему миру делятся вирусами и смешивают их.
Имея на выбор сотни тысяч хостов, эти вирусы могут постоянно прыгать и адаптироваться. Эта быстро меняющаяся природа вирусов гриппа делает работу таких людей, как Бир, Хардер и Льюис, невероятно сложной; они работают с постоянно движущейся целью.
Свиньи не только смешивают вирусы других видов, таких как люди и птицы, они смешивают и смешивают вирусы друг с другом. Свиньи в Европе болеют гриппом, чем свиньи в Азии, например, и когда эти две породы встречаются, они могут заразить друг друга и вызвать новые болезни.
Еще одна болезнь, которая распространяется по миру и наносит ущерб свиноводству - африканская чума свиней (Источник: Манан Ватсьяяна / Getty Images)
Считается, что в 2009 году дальняя торговля свиньями между Мексикой, США и Европой позволила сформироваться новому штамму гриппа, заразившему молодых людей в регионе, у которых не было антител до того, как они быстро распространились по всему миру. «Торговля животными играет [решающую роль] в объединении различных вирусов с разных континентов, которые затем могут объединяться и генерировать новые пандемические вирусы», - пишут авторы отчета 2016 года о происхождении пандемии 2009 года.
На европейском континенте свиней не так много перемещают. Но в Северной Америке свиней перемещают регулярно: они могут родиться в Северной Каролине и умерщвлены на бойне на Среднем Западе, потому что это недалеко от зерновой фермы, на которой они кормят свиней.
«Из-за этого [движения] некоторые виды гриппа в Северной Америке развиваются вдвое быстрее, - говорит Льюис.
(Посмотрите наше видео ниже, чтобы узнать, как деятельность человека увеличивает риск пандемий в будущем.)
Кто виноват в следующей пандемии
Другой пример - Китай. Страна регулярно импортирует свиней из других частей мира для разведения или восстановления поголовья свиней, уничтоженных болезнью. При этом они могут импортировать новые вирусы, с которыми их свиньи еще не сталкивались, вирусы, которые могут нанести вред людям.
Это особенно беспокоит, когда вы узнаете, что рекордное количество свиней во всем мире в настоящее время погибает от болезни, называемой африканской чумой свиней (АЧС).
Пандемия внутри пандемии
В сентябре 2020 года Эгберт Гляйх, который работает в Департаменте лесного хозяйства, только что получил плохие новости о том, что ASF перебралась через границу из Польши и теперь находится в Бранденбургском лесу Германии - площади 1,1 миллиона гектаров, заполненной густо заросшими соснами. рыжих лисиц и, что особенно важно, кабана. Он считает, что кабан перенес сюда болезнь.
АЧС уже убила четверть свиней в мире, включая половину поголовья свиней в Китае.
Работа Глайха - остановить распространение АЧС из-под контроля. «Мы должны найти все туши, и я буду работать над ловушками для кабанов в целях предотвращения», - говорит он.
Это огромная задача: АЧС - очень заразный вирус, который может выжить в течение нескольких месяцев в инфицированном хозяине. К счастью, АЧС не заражает людей. Но его воздействие на свиней было значительным. В 2019 году сообщалось, что болезнь уже убила четверть свиней в мире, включая половину поголовья свиней в Китае. В 2019 году Китай значительно увеличил импорт свиней из Бразилии и Европы, чтобы восполнить огромный дефицит поставок мяса, вызванный смертями от АЧС.
АЧС также демонстрирует связь между действиями людей и болезнями, от которых страдают мы или животные.
По мере того как человеческая деятельность нагревает планету, популяции диких кабанов процветают. Много лет назад холодная зима заморозила бы землю, ограничив доступ к корням, луковицам, орехам и семенам, которыми обычно питаются кабаны, и убила бы большую часть населения. Теперь зимы более мягкие, и кабаны не умирают: они перебираются ближе к городам, где, как они узнали, достаточно еды и укрытия. «Это умный вид с высокой репродуктивной способностью, и мы даем им все, в чем они нуждаются», - говорит Сандра Бломе, руководящая национальной справочной лабораторией по АЧС в FLI на острове Римс.
Дикие кабаны процветали в городах благодаря обильной еде и укрытию, которые они там могут найти (Источник: Энтони Уоллес / Getty Images)
В результате сейчас по всей Европе живут миллионы кабанов, каждый из которых обладает одинаковой способностью чашки Петри смешивать сильные вирусы и выплевывать их обратно в другие виды. Многие сейчас болеют АЧС и, перемещаясь по континенту и контактируя с промышленными свиньями, заражают стада. Домашние свиньи умирают, популяции необходимо пополнять, новые вирусы перемещаются и распространяются, а люди становятся на один шаг ближе к следующей пандемии.
Но когда дело доходит до того, как люди делают более вероятным побочный эффект, это лишь верхушка айсберга. В Азии, например, свинокомплексы еще более интенсивно заселена, чем в Европе, и болезнь распространяется по спорным (и во многих странах, нелегальный) практики кормления свиней крови и остатки других мертвых свиней. Они часто без ведома фермера заражаются АЧС. «Это похоже на эксперимент по заражению», - говорит Бир.
Между тем, АЧС существует в Европе в первую очередь из-за деятельности человека. Когда-то вирус, поражавший бородавочников только в Восточной Африке, был доставлен на европейский континент, скорее всего, кораблями из колонизированной Анголы, направлявшимися в Португалию в 1957 году. В 2007 году он снова был занесен людьми в Грузию через зараженное мясо, которое потреблялось диким кабаном. . Оттуда болезнь распространилась по России и Восточной Европе, причем инфицированные кабаны и зараженные туши были найдены даже в Бельгии.
Как АЧС распространилась по миру
Поскольку люди не подвержены АЧС, вы не узнаете, ели ли вы зараженный им свиной бургер. Но бросьте остатки в мусорный бак, чтобы кабан его понюхал, и через два дня этот кабан, вероятно, умрет - после того, как заразит нескольких своих ближайших друзей и семью.
Может показаться, что одним из способов решения проблемы является выбраковка кабана в Европе. Но плохие методы охоты могут на самом деле способствовать распространению болезни, когда охотники и их собаки контактируют с кровью кабана, а затем переносят ее в другое место. «Не так просто сказать:« Давайте просто уничтожим кабана, и тогда у нас не будет проблем », - говорит Бломе, которая сама является охотником. Она отмечает, что кабаны также играют важную роль в экосистеме, разрушая почву, помогая молодым деревьям найти место для роста, поедая туши других животных и являясь источником пищи для хищников.
По словам Блома, решение состоит в том, чтобы иметь набор методов борьбы с болезнью, от раннего выявления до вакцинации. В FLI она и ее команда руководят отделением по разведению диких кабанов, тестируя новые вакцины и пытаясь понять, какие различия, если таковые имеются, имеют кабаны и свиньи в их способности бороться с болезнями.
В лесу, где ASF вошла в Германию, используется множество высокотехнологичного оборудования, включая беспилотные летательные аппараты, вертолеты и инфракрасное обнаружение, чтобы пытаться найти трупы и удалить их из окружающей среды. В конце октября Бломе заявил, что всего за месяц они уже нашли более 90 трупов.
Бломе и ее коллеги теперь сотрудничают с учеными, работающими в Баварском национальном лесу, чтобы больше узнать об этой болезни. Каждые три недели, начиная с июля, Марко Хойрих и его команда подстрелили трех здоровых кабанов и поместили туши в лесу. Они делают фото и видео, чтобы следить за процессом разложения.
Африканская чума свиней не поражает людей, но является разрушительной инфекцией для свиней и кабанов (Фото: Институт Фридриха Лёффлера)
«Мы пытаемся определить четыре основных вопроса», - говорит он. Во-первых, как долго АЧС может выжить в туше. Во-вторых, может ли вирус выжить в почве и как долго. В-третьих, в какой промежуток времени животные еще достаточно теплые, чтобы их можно было отличить от окружающей среды с помощью дрона. И, в-четвертых, существуют ли какие-нибудь виды-падальщики, которые уносят мертвые части животного, тем самым распространяя болезнь дальше. Эти детали дадут ученым больше шансов остановить болезнь.
Несмотря на всю эту работу с дикими кабанами, «самый важный механизм распространения - это люди», - говорит Хойрих. АЧС «очень заразна - большинство животных умирают, и они умирают быстро. Однако люди распространяют ее и ускоряют распространение».
Состояние наблюдения
Попытка отслеживать эти болезни по мере их адаптации и распространения в лучшие времена сложно, но есть и другие проблемы.
Несмотря на то, что свиной грипп наносил ущерб здоровью людей в прошлом, это заболевание не подлежит регистрации. Другими словами, от фермеров не требуется сдавать образцы мазков своих свиней для тестирования. Все 18 000 образцов свиней, которые Хардер и Бир взяли для своих исследований в Европе, были собраны добровольно.
Это отличается, скажем, от птичьего гриппа - заболевания, подлежащего регистрации, при котором фермеры по закону обязаны сообщать правительству о любых подозреваемых заболеваниях.
Мы не можем отделить европейские болезни от Азии или Мексику от Соединенных Штатов, и держать в курсе всех вирусов практически невозможно.
Еще одна сложность заключается в том, что свиньи обеспечивают средства к существованию миллионам людей. По словам Льюиса, фермеры должны сбалансировать борьбу с любыми респираторными заболеваниями с чем-то вроде вакцинации и стоимостью таких мер. Кроме того, идея о том, что свиньи переносят болезни, может быть вредна для бизнеса - вот почему Льюис и другие эксперты в области общественного здравоохранения утверждают, что в 2009 году некоторые фермеры фактически перестали искать болезнь в своих стадах и с тех пор сопротивляются этой идее.
Бир считает, что Европе пора ввести обязательную программу наблюдения. «Нам необходимо постоянное наблюдение, отслеживающее развитие различных штаммов, чтобы [помочь нам] сделать некоторые прогнозы», - говорит он.
Работа по отбору проб и наблюдению, которую Бэр и его коллеги выполнили на данный момент, позволила им создать важную коллекцию новых вирусов свиного гриппа с подробным описанием их биологических свойств и генетики. Затем они используют EpiFlu, международную базу данных по гриппу, содержащую более миллиона последовательностей, для сравнения своих вирусов. «Это дает вам представление о том, какие вирусы являются наиболее родственными и откуда берутся генетические компоненты вируса», - говорит Бир.
Обладая этой информацией, Бир и его команда могут быстрее понять вирусы и начать выбирать те, которые демонстрируют допандемический потенциал, для создания прототипов вакцин - антидотов, готовых к массовому производству, если болезнь перейдет от свиней к людям.
Птичий грипп - это заболевание, о котором фермеры должны сообщать властям, а свиной грипп - нет (Фото: Куленду Калита / Getty Images)
По словам Бир, этого может быть недостаточно для предотвращения следующей пандемии. Но это, безусловно, может помочь нам создать и распространить вакцину гораздо быстрее, чем это возможно в настоящее время. «Мы можем быть лучше подготовлены, мы можем сократить время реакции… и мы можем повлиять на последствия пандемии», - говорит Бир.
Тем не менее, эта работа требует времени и финансирования - двух ресурсов, которых может быть далеко не в избытке.
Еще одним важным вмешательством может стать изменение способа выращивания свиней и взаимодействия с домашним скотом. В октябре 2020 года консультативный совет некоммерческой организации Eat, выступающей за трансформацию продовольственной системы, опубликовал открытое письмо G20, в котором утверждалось, что расширение промышленного и нерационального сельского хозяйства увеличивает риск передачи вируса от животных к людям. «Все доказательства, которые у нас есть сегодня, показывают, что если мы хотим добиться устойчивого восстановления после кризиса Covid-19, избежать пандемий в будущем и иметь шанс достичь Целей устойчивого развития и Парижского соглашения, мы должны сосредоточиться на продуктах питания», в письме говорится.
Наблюдается более широкий толчок к отходу от промышленного животноводства к выращиванию небольших групп свиней в более зеленой среде, а также к переходу к более здоровому и устойчивому сельскому хозяйству. Эти идеи составляют ключевую часть стратегии European Green Deal's Farm to Fork. На международном уровне такие организации, как Farm Forward, предоставляют финансирование сообществам в развивающихся странах, где промышленное животноводство находится на подъеме, чтобы сохранить свою независимость и защитить свои сельские фермы, которые считаются более благоприятными для пандемии и окружающей среды.
Эти изменения могут занять время. Тем временем я спрашиваю Льюиса, что не дает ей спать по ночам. «Меня очень беспокоят все вирусы свиней во всем мире», - говорит она. «Нам нужно больше информации о том, что там есть».
Чем больше мы знаем о болезни, тем лучше мы можем избежать ее распространения. Но у нас сложная, взаимосвязанная система. Мы не живем изолированно - мы не можем отделить европейские болезни от Азии или Мексику от Соединенных Штатов, а держать в поле зрения все вирусы практически невозможно. «Мы просто догоняем, и все меняется», - говорит Льюис.
Несмотря на всю работу, проводимую в научном сообществе с целью остановить распространение, могут потребоваться гораздо более серьезные изменения - от социальных, нормативных и экологических - во избежание следующей пандемии.
-
Создание репортажей для этой истории из серии « Остановить следующий» было поддержано Пулитцеровским центром.
-
Присоединяйтесь к миллиону поклонников Future, поставив нам лайк на Facebook или подписавшись на нас в Twitter или Instagram .
Если вам понравился этот рассказ, подпишитесь на еженедельную рассылку новостей bbc.com , которая называется «The Essential List». Отобранная подборка историй из BBC Future, Culture, Worklife и Travel, которые доставляются вам на почту каждую пятницу.