在疫情來臨之前預警:專家建議設立全球野生動物監控系統
幾十年來,許多最具破壞性的流行病——包括埃博拉、禽流感和艾滋病,都是由動物病毒擴散到人體內引發的。儘管新病毒出現並引發疫情的風險一直存在,但目前尚未建立一個全球系統,篩查野生動物體內最終可能傳染給人類的病毒。
作者:唐鳳
野生動物市場中被售賣的懶猴。圖片來源:《科學》
“過去,在現代交通工具出現之前,溢出事件只會在當地發生,傳播速度緩慢,這就給其他地區提供了應對時間。但現在世界太小了,一個地方發生的事件會把整個世界置於危險之中。現在這不是別人的問題,是所有人的問題。”美國華盛頓大學醫學院副教授Jennifer A。Philips說。
7月10日,在刊登於《科學》的一篇視點文章中,由傳染病學家、野生生物學家、生態學家等組成的跨學科研究組認為,建立一個分散的全球野生動物監控系統可以在疫情發生之前識別危險病毒。
他們寫道,“利用性價比高和相對容易使用的便攜式分子篩選設備,該系統能採取一種更積極主動的方法篩選野生動物病原體,即便在落後地區也可行。”
“我們不知道動物病毒傳播給人類的頻率,但在過去20年裡,僅冠狀病毒就在人類中引發了SARS、MERS和COVID-19三次疫情。”Philips說,“10年前,要在人類與野生動物之間進行全球監控是很困難的。但得益於技術進步,現在這是可行和可負擔的,而且它的必要性從來沒有像現在這樣明顯。”
被忽略的野生動物市場
每種動物都攜帶自己的一套病毒,有些病毒能跨物種重疊。通常,一個動物物種和病毒在一起生活了很長時間,它們已經適應了彼此,病毒要么不會引起宿主症狀,要么只有輕微到中度的疾病。
當通常不彼此接觸的動物相遇後,病毒就有機會從一個物種跳到另一個物種。大多數病毒沒有感染其他物種的基因工具。但是,對於沒有自然免疫力的被感染物種來說,能使用基因工具的病毒可能是致命的。
人類活動使這種溢出事件越來越有可能發生。隨著世界人口的持續增長,對自然資源的需求急劇上升,人們湧入蠻荒地區發掘資源。野生動物被食用,或作為寵物在野生動物市場上出售。
在這些野生動物市場,不同的物種混雜在擁擠和不衛生的環境中。然而,目前還沒有建立起一個國際系統,篩查與野生動物及製品流動有關的致病病毒。
“國際野生動物貿易是一個需要加強監管的全球體系。”該文章作者之一、圣迭戈國際動物園生物保護社會科學家Elizabeth Oneita Davis說,“然而,’全面禁止’等考慮不周的措施可能會影響數百萬人,並將這些活動推到’地下’,進一步阻礙人們減少對野生動物需求的努力。”
研究人員呼籲為野生動物貿易制定一個國際公認標準,他們稱野生動物貿易是傳染病監測中“最大的未解決挑戰”。
“檢測野生動物不僅有助於早發現溢出到人類的病原體,也有助於獸醫和疾病專家理解宿主—病原體的自然關係,讓我們更好地保護野生動物、拯救物種。”該研究合作者、圣迭戈國際動物園的Caroline Moore說。
當地病毒 實地測序
“我詢問了馬達加斯加、印度尼西亞、秘魯和厄瓜多爾從事野生動物研究的朋友和同事,從哪裡採集樣本進行篩選。”Philips實驗室博士後研究員Gideon Erkenswick說,“答案幾乎都是’哪兒也不去’。在當地,沒有人有專門的時間和資源來做這項工作。為了找到新的致病病毒,我們必須找到願意合作的人,然後把樣本帶出國,這是困難和昂貴的。”
因此,研究人員建議建立一個全球監控網絡,在野生動物市場等熱點地區對野生動物及其產品進行篩查。
研究人員計劃讓當地的研究人員和技術人員從動物樣本中提取病毒基因組,並現場快速測序,然後將序列上傳到雲端的中央數據庫。
近年來,必要科學設備的成本和規模都有所下降,即使資源有限的地區,也能負擔得起這樣的篩查。
“2009年H1N1病毒暴發後,各國政府開始積極採取應對措施,比如在人源性傳染病熱點地區搜尋病毒等。”該論文通訊作者、圣迭戈國際動物園保護遺傳學家Mrinalini Erkenswick Watsa說。
例如,現在有一種只有U盤大小的基因測序器,研究人員可以方便地將其帶入雨林,在幾小時內測序病毒樣本。“如果偶然發現了像新冠病毒這樣的病毒,你會收集它、儲存它、運輸它,冒著進一步暴露、樣品降解、拖延數月或數年的風險,直到你弄清楚得到的是什麼嗎?另一方面,世界上幾乎所有地方都有相關專業人員,只是他們沒有得到工具。”Erkenswick說。
“目前,利用微型測序器直接在樣本採集點對病毒基因組進行測序是可行的。我們可以更直接、更有力地調查野生動物的健康狀況,確定高溢出風險地區,從而最大限度地減少危險,保護人類和野生動物種群的安全。” Watsa告訴《中國科學報》。
攜手保障全球健康
一旦病毒序列被上傳,世界各地的研究人員就可以分析它們,以識別可能對人類構成威脅的動物病毒,同時對在不同環境中生存的病毒有更好的了解。通過比較基因組序列數據,研究人員可以確定未知病毒屬於哪個類別,以及它與其他病毒的關係有多密切。他們還可以確定一種病毒是否攜帶能引起人類疾病的基因。
除了預防人類疾病暴發外,該網絡應該將監測範圍擴大到對病原體更廣泛的理解,並評估它們的溢出風險(從野生動物傳播給人類,或者從人類傳播給野生動物)。為此,監測重點應包括野生動物市場,以及“高風險”野生動物種群。
這種方法的關鍵是建立病原體數據庫,以提供病毒溢出的早期預警,並協助控制和開發相關療法。
圣迭戈國際動物園獸醫病理學家Steven V。Kubiski告訴記者:“一個分散的生物監控方法將更容易解決野生動物和生態系統健康問題。但對多個群體進行測試只是一個開始—— 一個能進行匯總、分析和報告的集中地點將增加更多價值,而且可以提供開放獲取資源。”
這種分散的系統與美國疾控中心“全球健康”戰略是一致的。該戰略旨在保護自然和生態系統功能,並將家畜和所有其他與人類有關的因素納入考慮,減少疾病的威脅。