Pewne są tylko śmierć, podatki i kolejna pandemia

W październiku 2016 r., ponad cztery lata przed rozpoczęciem obecnej pandemii, właściciele jednej z hodowli świń w chińskiej prowincji Guangdong zauważyli, że prosięta zaczęły padać jak muchy od choroby powodującej silne wymioty i biegunki. Objawy podobne do tych, które stwierdzili u swoich zwierząt, dawało zakażenie wirusem epidemicznej biegunki świń. I faktycznie, patogen wykryto w pobranych od zwierząt próbkach.

Potem jednak stało się coś niepokojącego: testy przestały wykrywać wirusa, a mimo to prosięta wciąż umierały. Ostatecznie padło 25 tys. zwierząt w czterech hodowlach w okolicy. Ognisko choroby samoistnie wygasło kilka miesięcy później, w maju 2017 r. Epidemiologom włos zjeżył się na głowie, kiedy udało im się zidentyfikować winowajcę: był to nowy koronawirus, podobny do jednego z tych, którego nosicielami są nietoperze z rodziny podkowcowatych. Mogło to oznaczać tylko jedno: patogen znów przeskoczył z jednego gatunku na inny, przy okazji siejąc spustoszenie.

Jakby tego było mało, podkowcowate to te same nietoperze, które zidentyfikowano jako nosicieli kuzynów wirusa SARS (prawdopodobnie także SARS-CoV-2). Do pojawienia się nowego patogenu doszło zresztą niedaleko miejsca, w którym w 2002 r. zidentyfikowano pierwszego nosiciela wirusa SARS.

Od kitanek po wielbłądy

W prosięcym przypadku wirus na szczęście nie przeskoczył na człowieka. Nie zmienia to jednak faktu, że taki właśnie będzie najbardziej prawdopodobny scenariusz kolejnej pandemii. Wraz z nasilającą się antropopresją na środowisko człowiek i jego zwierzęta gospodarskie wchodzą w coraz częstszy kontakt z gatunkami, które są naturalnymi rezerwuarami wirusów. Jednym z miejsc, w których się to dzieje, jest właśnie położona na południu Chin prowincja Guangdong: żyje tam mnóstwo gatunków nietoperzy, z których część zaadaptowała się do życia niedaleko siedzib ludzkich – po tym, jak zniszczeniu uległy ich naturalne siedliska.

Podobne zjawiska obserwujemy na całym świecie. Wycinanie lasów nieodwracalnie zmienia środowisko i sprawia, że do nowych warunków adaptują się tylko wybrane gatunki, co niekoniecznie sprzyja nam z epidemiologicznego punktu widzenia. Tak jest np. w Afryce Zachodniej, gdzie na obszarach po wycince doskonale radzi sobie myszorówka. Problem polega na tym, że gryzoń roznosi wirusa, który u ludzi wywołuje gorączkę krwotoczną Lassa. „Jeśli wycina się las, dochodzi do zmiany. Choroby, których wcześniej nie było albo pojawiały się rzadko, nagle stają się powszechne. Niektóre organizmy giną, a niektóre mnożą się jak szalone. Prawdopodobieństwo transmisji w związku z tym rośnie” – tłumaczył niedawno dziennikowi „Financial Times” Fabian Leendertz z Instytutu Roberta Kocha.

Trudno przewidzieć, z którego zwierzęcia przeskoczy na nas patogen odpowiedzialny za kolejną pandemię. Wielbłądy przenosiły wirusa MERS, który jest kuzynem sprawiającego nam dzisiaj problemy SARS-CoV-2, a który – jak się okazało – może infekować również koty i norki. W Australii bakterię powodującą gnicie tkanek przenosi niewielki torbacz, kitanka. Na Czarnym Lądzie nosicielami wirusa ebola są małpy; każde ognisko tej choroby zaczyna się od przeskoku wirusa z człekokształtnego na człowieka.

Problemem stają się też owady i pajęczaki, w tym kleszcze i komary. Globalne ocieplenie sprawia, że zmieniają się zasięgi ich występowania. Kłopot z kleszczami nasilił się na tyle, że Europejskie Centrum ds. Kontroli i Prewencji Chorobom (ECDC) uruchomiło specjalny program poświęcony wyłącznie monitoringowi boreliozy. Zmiany klimatu zmieniają lokalne warunki pogodowe, co czasem sprzyja rozwojowi chorób: w ubiegłym roku w Ameryce Łacińskiej wyjątkowo obficie padały deszcze, co zapewniło doskonałe warunki dla rozwoju komarów, a w konsekwencji zaowocowało rekordową liczbą odnotowanych przypadków gorączki denga.

Komary to zresztą poważni kandydaci na sprawców przyszłej pandemii: są bardzo liczne, jest ich wiele gatunków, a także są rezerwuarem dla dużego spektrum patogenów.

Na przykład w sierpniu 2007 r. mieszkańcy położonej niedaleko Rawenny niewielkiej miejscowości Castiglione di Cervia zaczęli kolejno zapadać na tajemniczą chorobę. Objawy obejmowały m.in. wysoką gorączkę, dotkliwe bóle mięśni i kończyn oraz poczucie zmęczenia. Lekarze szybko zorientowali się, że mają do czynienia ze schorzeniem niewystępującym na Półwyspie Apenińskim: czikungunią, chorobą wywoływaną przez patogen z rodziny alfawirusów.

Badaczom udało się ustalić, że czikungunię przywiózł mieszkaniec włoskiej miejscowości z wycieczki do Indii, a konkretnie z położonego na zachodnim wybrzeżu kraju stanu Kerala. Patogen wywołujący chorobę przenoszą komary; pechowy turysta został pogryziony w Azji, a następnie przekazał wirusa owadom w rodzinnych stronach, a te rozniosły go ok. 200 osobom. Identyfikacja czikungunii pozwoliła władzom podjąć natychmiastowe środki w celu wytrzebienia lokalnej populacji komarów, co pomogło w opanowaniu ogniska choroby.

Mało brakowało, a owady doprowadziłyby też do epidemii w 2016 r. w Chinach. W marcu tamtego roku 32-letni mieszkaniec Pekinu zgłosił się do lekarza z powodu gorączki i dreszczy, jakie zaczął odczuwać kilka dni po powrocie z kontraktu w Angoli. Informacja o miejscu pracy natychmiast naprowadziła lekarzy na właściwą diagnozę: ich pacjent zakaził się wirusem wywołującym żółtą febrę, której epidemia szalała wówczas w afrykańskim państwie. Eksperci zrozumieli, jak niewiele dzieliło ich od poważnych kłopotów: gdyby pacjent wrócił z chorobą do kraju nie w marcu, lecz w środku sezonu komarowego, sprawy mogłyby potoczyć się zupełnie inaczej.

Te wirusy jeszcze będą sławne

Wiemy mniej więcej, skąd może przeskoczyć na nas patogen odpowiedzialny za następną pandemię, pozostaje pytanie: co to będzie za patogen? Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) ma listę potencjalnych zabójców, którzy już dawali się nam we znaki, ale jeszcze nigdy nie wyrwali się spod kontroli. Obejmuje ona m.in. wirusa wywołującego gorączki krwotoczne: Lassa, kongijsko-krymską, Ebola, Marburg, doliny Rift, a także wirusy Nipah i Zika. Patogeny te dotychczas ujawniały się podczas niewielkich epidemii (przynajmniej w porównaniu z COVID-19), a nawet ognisk obejmujących po parę osób. Można powiedzieć: na szczęście, bo w przypadku większości – np. wirusa Nipah – rokowania są kiepskie dla większości pacjentów.

Potwierdziło się to w 2018 r. w położonym nad Oceanem Indyjskim stanie Kerala. Wirusa wykryto tam u 19 osób, z których 17 zmarło. Jedną z nich była Lini Puthussery, pielęgniarka ze szpitala, w którym na nietypowe zapalenie opon mózgowych leczyła się trzyosobowa rodzina. Ich objawy były na tyle swoiste, że pracownikom placówki zapaliły się lampki ostrzegawcze – i sięgnęli po pomoc ekspertów z lokalnego laboratorium epidemiologicznego. Ci akurat niedawno ukończyli cykl szkoleń prowadzony przez specjalistów z USA właśnie w związku z wirusem Nipah. Dzięki temu patogen udało się zidentyfikować bardzo szybko. Puthussery, która zakaziła się wirusem od swoich pacjentów, na parę dni przed śmiercią zostawiła mężowi kartkę z wiadomością: „Nie wiem, czy będę jeszcze mogła Cię zobaczyć. Przepraszam. Wychowaj nasze dzieci najlepiej, jak potrafisz”.

W Australii bakterię powodującą gnicie tkanek przenosi niewielki torbacz, kitanka. Na Czarnym Lądzie nosicielami wirusa Ebola są małpy

To doświadczenie postawiło służby sanitarne w Kerali w stanie najwyższej gotowości. Wirusa Nipah zidentyfikowano ponownie w 2019 r. u studenta. Natychmiast przeprowadzono intensywne śledzenie kontaktów pacjenta, aby wychwycić innych, potencjalnych nosicieli. Zidentyfikowano 329 osób, ale u żadnej nie wykryto patogenu. Ostatecznie skończyło się na jednym przypadku; rzeczony student przeżył.

Nipah to najgorszy sen specjalistów od chorób zakaźnych. Jego naturalnym rezerwuarem są nietoperze. Na człowieka przeskakuje, kiedy wchodzimy w kontakt np. z ich odchodami, wykorzystywanymi gdzieniegdzie jako nawóz. Udokumentowano również przypadki przeskoku na człowieka z nosiciela pośredniego, w tym wypadku świni. Co więcej, są poszlaki, że Nipah może się przenosić przez powietrze. Wirus zabija jednak osoby zainfekowane szybko, co ogranicza jego rozprzestrzenianie się. Z drugiej strony znany jest również przypadek osoby, która była nosicielem przez 45 dni.

Co ciekawe na liście WHO figuruje także „choroba X” – to sposób ekspertów organizacji na przypomnienie, że w świecie naturalnym czai się jeszcze wiele patogenów, które mogą się okazać dla nas zabójcze, a o których nie mamy jeszcze zielonego pojęcia.

Wysoko na liście znajduje się także stara, poczciwa grypa – głównie przez wzgląd na nasze doświadczenia z hiszpanką sprzed stulecia, ale również fakt, że słabo idą nam poszukiwania szczepionki przeciw temu wirusowi. Pomimo upływu lat i miliardów dolarów zainwestowanych w badania naukowcom wciąż umyka mechanizm, który sprawia, że wirus grypy jest taki zmienny, a zarazem tak skuteczny w oszukiwaniu naszego układu odpornościowego.

Szykować arsenał

Przyszła pandemia nas nie zaskoczy, o ile odpowiednio się do niej przygotujemy. Kluczowym elementem jest np. możliwość wczesnej identyfikacji nowych patogenów.

Takie projekty badawcze już są realizowane. Jednym z nich był finansowany przez USA program Predict, w ramach którego naukowcy starali się odkryć tak wiele wirusów, jak to tylko możliwe (pracowali w 30 krajach). Dzięki niemu szybko udało się zidentyfikować patogen odpowiedzialny za wspomniany na początku pomór świń – Predict zebrał w prowincji Guangdong próbki niedługo przed pojawieniem się wirusa. A ponieważ program nie tylko kataloguje, ale też analizuje wirusowe genomy, to naukowcy wiedzieli, iż ryzyko przeskoczenia tego konkretnego patogenu na człowieka było niewielkie.

Predict należy już do przeszłości, bo w 2019 r. finansowanie odciął mu prezydent Donald Trump (za rządów poprzedniego prezydenta USA pod topór poszło więcej inicjatyw mających na celu przewidywanie globalnych zagrożeń zdrowotnych). Ludzie zaangażowani w Predict postanowili więc na własną rękę powołać jeszcze bardziej ambitne przedsięwzięcie, finansowane m.in. z funduszy prywatnych: Global Virome Project. Badacze szacują, że nauka ma jeszcze do skatalogowania ok. 1,7 mln gatunków wirusów, z czego między 630–830 tys. może być szkodliwych do człowieka. Koszt przedsięwzięcia to bagatela 7 mld dol.; jego twórcy przekonują jednak, że to kropla w morzu bilionów, jakie pochłonęła ta pandemia.

Katalog wirusów pomoże w ich identyfikacji, ale znalezienie właściwej etykiety to nie wszystko. Ważna jest również wiedza, jak dany patogen działa – to znaczy, w jaki sposób przedostaje się do wnętrza komórek, jak unieszkodliwia układ odpornościowy i oszukuje maszynerię produkującą białka, a także, jak montuje swoje części i wydostaje się na zewnątrz. Do tego potrzebne są badania mikrobiologiczne, najlepiej prowadzone w środowisku jak najbardziej zbliżonym do naturalnego. Holenderski naukowiec Hans Clevers z Hubrecht Institute for Developmental Biology and Stem Cell Research uważa, że udało mu się stworzyć takie właśnie środowisko: organoidy.

Organoidy to nic innego jest mikroskopijne wersje naturalnych organów wytworzone z komórek macierzystych zwierząt. Badacze mogą dzięki nim podglądać, jak wirus zachowuje się np. w układzie pokarmowym jakiegoś zwierzęcia – bez konieczności jego angażowania (oczywiście nie licząc pobrania komórek macierzystych). Metoda ta udowodniła swoją wartość podczas epidemii gorączki Zika w 2016 r. Niemiecki biolog Jürgen Knoblich wykazał za pomocą organoidów, że wirus może prowadzić do wad w rozwoju mózgu u płodów. Organoidy są również wykorzystywane do poszukiwania nowych leków w finansowanym za unijne pieniądze projekcie MAD-CoV 2.

Do tego dochodzą badania nad lekami. Największe nadzieje wiąże się z takimi, które działałyby jak antybiotyki: moglibyśmy jeden wykorzystywać do leczenia infekcji wywołanych przez różne rodziny patogenów. W ten sposób szybciej zwracałyby się nakłady na badania, bo dotychczas dominował raczej model, w którym jeden lek służył do walki z jednym wirusem.

Przygotowani do kłucia

Jeśli w przyszłości zacznie nam zagrażać kolejny patogen, to kluczową rolę w jego pokonaniu i tak odegrają szczepionki. Obecna pandemia pokazała, że mamy skuteczne technologie do tworzenia tych preparatów. Szczególnie obiecujące wydają się szczepionki genetyczne, które powstały w rekordowo krótkim czasie. Prototyp preparatu firmy BioNTech, wprowadzony później na rynek przez Pfizera, powstał w jeden weekend. Moderna dostarczyła pierwsze fiolki ze swoją szczepionką do rządowych laboratoriów w USA w niewiele ponad 30 dni.

I chociaż preparaty udało się z uwzględnieniem wszystkich procedur dopuścić do dystrybucji w niecały rok – co jest absolutnym rekordem – z punktu widzenia strat gospodarczych i tak jest to stanowczo za długo. Potrzebne są więc również innowacje procesowe, które pozwolą ten czas znacząco skrócić. Pierwszą z nich jest zmiana nastawienia względem testów (z uwzględnieniem wszystkich etycznych wątpliwości), w których ludzie celowo są zakażani danym wirusem, aby następnie przetestować na nich skuteczność leków i szczepionek. Być może nie uda się w ten sposób prowadzić badań klinicznych na dużą skalę – zwłaszcza jeśli mielibyśmy pracować z patogenem przenoszonym drogą powietrzną – ale można kwalifikować leki do dalszych badań po wykazaniu, że nie są szkodliwe dla ludzi (tzw. pierwszy etap badań klinicznych). To pozwoliłoby przyspieszyć prace.

Druga to badania nad szczepionkami przeciw patogenom, o których wiemy, że mogą okazać się problematyczne, ale jeszcze nie wywołały pandemii. Pozwoliłoby to przełamać schemat, zgodnie z którym za prace nad preparatami bierzemy się dopiero wtedy, kiedy mleko już się rozlało. Owszem, pandemia SARS-CoV-2 pokazała, że jesteśmy w stanie bardzo szybko przygotować szczepionkę. Niemniej należy pamiętać, że ten wirus nie jest dla nas całkowicie nowy – z jego kuzynami znamy się od prawie 20 lat. To wiele ułatwiło. Prowadzenie uprzedzających prac badawczych zapewni inny punkt wyjścia, gdyby miało dojść do kolejnej pandemii.

Powrót spanikowanego troglodyty, czyli homo pandemicus XXI wieku

Te wszystkie inicjatywy będą kosztować. Wobec możliwości państw rozwiniętych są to jednak grosze, zwłaszcza jeśli wziąć pod uwagę koszt COVID-19, który ekonomiści Międzynarodowego Funduszu Walutowego szacują na 28 bln dol. Być może najważniejszym zadaniem przed kolejną pandemią jest nie dać wpędzić się w fałszywe poczucie bezpieczeństwa, od którego wysycha strumień pieniędzy na badania wirusów. Tak było w przypadku poprzedników SARS-CoV-2, czyli SARS i MERS: opracowane szczepionki nigdy nie wyszły poza etap badań laboratoryjnych; podobnie było z lekami. I tak w 2020 r. musieliśmy w pewnym sensie zaczynać od początku, co kosztowało nas mnóstwo czasu – którego podczas następnej pandemii możemy po prostu nie mieć.

Organoidy to nic innego jest mikroskopijne wersje naturalnych organów wytworzone z komórek macierzystych zwierząt. Badacze mogą dzięki nim podglądać, jak wirus zachowuje się np. w układzie pokarmowym zwierzęcia