Epidemiologia

Wirusowy rollercoaster z udziałem człowieka

O epidemiologicznych i społeczno-antropologicznych aspektach epidemii spowodowanej atakiem koronawirusa 2019-nCoV z dr. n. med. Pawłem Grzesiowskim z Fundacji Instytut Profilaktyki Zakażeń rozmawia Ewa Biernacka

Wirusy potrafią co prawda krócej przetrwać na skórze lub innych powierzchniach, ale zakażony człowiek może zakażać przez kilka czy kilkanaście dni, często zanim wystąpią ostre objawy. To daje sposobność szerzenia się na dużą skalę, a w sprzyjających okolicznościach grozi pandemią.

Small grzesiowski p ww010 x opt

Dr n. med. Paweł Grzesiowski

MT: Komunikaty WHO w sprawie ataku wirusa 2019-nCoV są rzeczowe i dalekie od paniki, choć zanim poddano kwarantannie 11-milionowe miasto Wuhan, około połowy mieszkańców opuściło epicentrum epidemii. Dotąd na świecie ogłaszano globalny stan zagrożenia wirusami: świńską grypą H1N1, zika (2015 Brazylia), gorączką ebola (1976 Demokratyczna Republika Konga), SARS-CoV (2002-2003) i MERS-CoV (2012). W dwóch ostatnich przypadkach objawy były podobne do tych wywołanych wirusem z Wuhanu i także powodował je atak koronawirusa. Jakie są losy tych epidemii i jaka jest ta obecna?


Dr Paweł Grzesiowski:
Obecnie są notowane na świecie pojedyncze przypadki MERS (Middle East respiratory syndrome, bliskowschodni zespół niewydolności oddechowej). Epidemia SARS (severe acute respiratory syndrome, zespół ciężkiej ostrej niewydolności oddechowej) wygasła po dwóch latach – nie wiemy, czy dzięki opanowaniu źródła rozprzestrzeniania się wirusa, czy skutecznym działaniom przeciwepidemicznym. Pojawianie się nowych koronawirusów obserwuje się co mniej więcej 8-10 lat. Wybitna wirusolog, prof. Marion Koopmans, stwierdziła, że naukowcy od dłuższego czasu alarmowali, że nietoperze są potencjalnym źródłem kolejnych koronawirusów (mutantów), że trzeba je monitorować, by w porę zareagować. I mają żal, że nikt się tym zagrożeniem nie zajął. A zarówno SARS, MERS, jak i obecny wirus z Wuhanu mają wspólną część genomu, typową dla podgrupy zasiedlającej nietoperze. Są wirusami odzwierzęcymi, ludzie zakazili się nimi bezpośrednio lub pośrednio od zwierząt – dla 2019-nCoV nie rozpoznano tej pośredniej możliwości, hipotezy dotyczą węży i ryb z gatunku bieługi. Dla zoonoz, np. gorączki krwotocznej ebola, ptasiej grypy czy SARS, głównym rezerwuarem jest zwierzę. W przypadku wirusów SARS i MERS badania wykazały, że ich źródłem były nietoperze, a potem nosiciel pośredni – w MERS wielbłądy, od których zakaził się człowiek. W „PLoS Pathogens” wirusolodzy z Wuhan Institute of Virology opublikowali pracę (2017) na temat możliwego źródła SARS – w jaskini w prowincji Junnan w Chinach odnaleźli populację nietoperzy podkowcowatych, u której zidentyfikowano szczepy tego wirusa. Monitorowali je pięć lat, pobierając wymazy z guana, zsekwencjonowali genomy 15 szczepów wirusa i odkryli, że zawierają dokładnie te elementy genetyczne, które składają się na ludzką wersję. Jest tak poza szczepem, który atakował ludzi w latach 2002-2003, bowiem ta wersja była efektem mieszania się szczepów miedzy sobą. Wirus z jaskini w prowincji Junnan pojawił się i u zwierząt, i u ludzi w prowincji Guangdong, 1000 km od badanej jaskini, co tłumaczy się przeniesieniem go przez inne zwierzę, np. pangunę chińską.

Populacja zwierząt wolno żyjących w ogóle stanowi rezerwuar czynników zakaźnych, odgrywających istotną rolę w pojawianiu się nieznanych dotąd patogenów. Nowe zoonozy przypisuje się czynnikom takim jak globalizacja w handlu i transporcie, intensywny rozwój rolnictwa, wylesienie, urbanizacja. Przemiany te tworzą pomost epidemiologiczny ułatwiający kontakt między czynnikiem zakaźnym a populacjami, które nie miały do tej pory kontaktu z tymi czynnikami.

Transmisja międzygatunkowa jest możliwa, ponieważ człowiek ma w komórkach taki sam receptor angiotensynowy co nietoperz (angiotensin-converting enzyme 2). Badacze analizują pochodzenie pierwszego pacjenta z nowym koronawirusem, tzw. index case. Jak wynika z posiadanych informacji, nie był bezpośrednio powiązany z targiem żywności w Wuhanie, o czym błędnie pisano w prasie. Dopiero późniejsze przypadki były związane z tym miejscem, a chodzi przede wszystkim o mężczyzn po 40. r.ż. Nie wiemy, czy do zakażenia doszło w wyniku spożycia nietoperzy, czy ich obróbki, czy też inny gatunek bezpośrednio umożliwił zakażenie ludzi. Jak wynika z analiz genetycznych, sam proces „przeskoczenia” wirusa między gatunkami nastąpił zapewne nieco wcześniej, prawdopodobnie w październiku 2019 roku. Zatłoczenie i złe warunki sanitarne na targu umożliwiły powstanie epidemii. Niestety, obecnie dochodzenie jest bardzo utrudnione, bo wszystko zniszczono w procesie dezynfekcji. Nie wiadomo, czy nietoperze z okolicznych jaskiń były odławiane i sprzedawane na targu, jednak modę na ich zjadanie promowano w lokalnych mediach społecznościowych. Nietoperze nie są może ulubionym miejscowym przysmakiem, ale to dobry przykład zaburzenia naturalnych warunków w ekosystemie. W wyniku przybliżania się siedzib ludzkich do terenów zamieszkałych przez dzikie zwierzęta, w tym przypadku ogromnej metropolii Wuhan do naturalnych siedzib tych ssaków, obrzeża miasta stają się żerowiskiem dla tego gatunku i jego kontaktów z innymi zwierzętami w otoczeniu człowieka. Przykładem są węże polujące na nietoperze.

W jaskiniach, gdzie przebywają nietoperze, dochodzi do kontaktów ze zwierzętami innych gatunków zasiedlających tę samą niszę ekologiczną, co daje wirusom możliwość niejako uczenia się przekraczania bariery gatunkowej.


MT: Jakie choroby wirusowe przenoszone są przez nietoperze?


P.G.:
Wiemy, że są one nosicielami dużej liczby wirusów potencjalnie groźnych dla człowieka. Mogą być wektorami bardzo niebezpiecznych wirusów, m.in. hanta (Bunyaviridae), hendranipah (Paramyxoviridae) oraz wirusa wścieklizny (Rhabdiviridae), przy czym są odporne na większość z tych patogenów, śmiertelnych dla innych ssaków (poza wirusem wścieklizny), a także: wirusa żółtej febry, eboli, marburg, wirusa podobnego do SARS-CoV, wirusa kren canyon oraz wirusa mount elgon. Nie wiadomo, dlaczego układ immunologiczny nietoperzy jest tak odporny na patogeny, i to nie tylko wirusowe.


MT: Od kiedy wiemy o pojawieniu się wirusa 2019-nCoV?


P.G.:
Oficjalnie pierwszą wzmiankę opublikowano pod koniec grudnia 2019 roku. Najpierw na podstawie próbek wirusa pobranych od chorych w Chinach tamtejsi naukowcy ustalili sekwencję genową wirusa 2019-nCoV. Następnie zsekwencjonowano 24 izolaty. Na podstawie zapisu RNA i odchyleń od pierwszego szczepu wirusa naukowcy sądzą, że był już obecny w środowisku miedzy 30 października a 30 listopada. Od tego czasu, mimo szybkiej replikacji, nie wykazuje istotnych zmian w genomie. To dobra wiadomość, bo jest to świeży, ale dość stabilny mutant, który pokonał barierę gatunkową, a my uchwyciliśmy początek jego ewolucji. W „Journal of Medical Virology” pojawiła się analiza porównawcza kodu genetycznego wirusa 2019-nCoV z kodem genetycznym innych znanych koronawirusów. Wynika z niej, że wirus z Wuhanu jest blisko spokrewniony z dwoma podobnymi do SARS koronawirusami, spotykanymi u nietoperzy. Co ważne, stwierdzono, że na razie genom wirusa jest stabilny genetycznie. To ważne, bo dla człowieka najbardziej niebezpieczny jest wirus, który szybko mutuje (jak wirus grypy czy HIV). Poza trudnością w opracowaniu szczepionki, zawsze też istnieje obawa, że któraś z mutacji może stać się letalna dla człowieka i nie tylko będzie np. powodowała zapalenie płuc, ale intensywnie zaatakuje także inne organy.


MT: Po mniej więcej trzech latach od epidemii stworzono szczepionkę przeciwko wirusowi ebola. W którą stronę idą prace nad szczepionką na koronawirusy? Czy poszukuje się leku specyficznego, czy uniwersalnego przeciwko tej grupie wirusów?


P.G.:
Niestety wiadomo, że prototypy szczepionek przeciw znanym koronawirusom nie wykazują krzyżowej efektywności. Te wirusy jednak mocno się między sobą różnią, tak więc szczepionka przeciwko SARS nie zadziała na wirus 2019-nCoV. Ale koncepcja wypracowana przy tych szczepionkach posłuży jako matryca dla nowego wirusa. Co najmniej trzy konsorcja już pracują nad modelem szczepionki, a cel jest jasny – w kwietniu 2020 ma być gotowy prototyp do badań klinicznych. Inna koncepcja to poszukiwania przeciwciała monoklonalnego. Taka próba była podjęta w związku z SARS, na razie nieudana. Od kiedy znamy sekwencję genomu wirusa i wektory dla szczepionki przeciw SARS – potencjalnie mamy materiał na szczepionkę, ale czeka nas cykl badań klinicznych nad skutecznością stworzonego preparatu. Jeśli chodzi o leki przeciwwirusowe, trwają badania nad już zarejestrowanymi inhibitorami proteazy, dziś wykorzystywanymi w leczeniu HIV. Za 2-3 tygodnie poznamy wyniki tych badań, ale pierwsze doniesienia są obiecujące.


MT: Wirusa zika przenoszą komary, teraz okazuje się, jak groźnym źródłem zakażeń wirusowych są nietoperze. Czy jest możliwa jakaś skuteczna prewencja, poza repelentami i moskitierami w przypadku pierwszego zakażenia, a w przypadku drugiego – monitorowaniem nietoperzy w otoczeniu człowieka?


P.G.:
W chorobach zakaźnych znamy czynniki ryzyka, ale ludzie nie przyjmują ich do wiadomości, zwłaszcza że są to zjawiska globalne. Wskutek np. ocieplenia klimatu lub rozrastania się miejskich aglomeracji i wycinania lasów zaczynają się mieszać naturalne nisze ekologiczne ludzi i dziko żyjących zwierząt, które żerują bliżej siedzib ludzkich. Obserwujemy efekt motyla, czyli niewielkie zmiany środowiska w jednym miejscu globu (więcej domów, uregulowanych rzek, melioracja i wycinka puszcz i lasów) powodują, że wybucha epidemia w regionie o najgęstszym zaludnieniu na świecie. Nakładają się czynniki ryzyka sprzyjające szerzeniu się nowego odzwierzęcego mutanta wirusowego: zagęszczenie populacyjne, duże migracje, ryzykowne zachowania, np. spożywanie surowego mięsa dzikich zwierząt, zaniedbania higieniczne, na które człowiek, przynajmniej teoretycznie, ma wpływ.


MT: W erze innowacyjnych technologii atakują nas najbardziej prymitywne patogeny, koronawirusy o jednej nici RNA, ale dzięki temu o wysokim potencjale powielania swojego materiału genetycznego.


P.G.:
W prewencji chorób zakaźnych mamy utarte szlaki postępowania i niewiele więcej da się tu zrobić. Pozostają: unikanie kontaktów z chorymi, podstawowe procedury ochrony dróg oddechowych, dezynfekcji rąk, bezpiecznego usuwania odpadów medycznych, kwarantanna/izolacja osób zakażonych. Trudno przekonać rządy do inwestowania w prewencję pierwotną, czyli eliminowanie ewentualnych zagrożeń. Świat naukowy domaga się monitorowania gatunków potencjalnie niebezpiecznych dla człowieka, monitorowania powstawania nowych mutacji w gatunkach nosicielach, np. ptasiej grypy. Postuluje się nawet przygotowywanie arsenału przeciwko wirusom na razie tylko potencjalnie zagrażającym człowiekowi.

Zapobieganie – nic wyrafinowanego

W prewencji chorób zakaźnych są utarte szlaki postępowania i niewiele więcej da się zrobić.

Pozostają:

● unikanie kontaktów z chorymi,

● podstawowe procedury ochrony dróg oddechowych,

● dezynfekcja rąk,

● bezpieczne usuwanie odpadów medycznych,

● kwarantanna/izolacja osób zakażonych.

MT: Na ile zagrożenia nowymi wirusami są symultanicznym problemem wraz z sezonową grypą?


P.G.:
Ona niesie ze sobą mniejsze zagrożenie śmiertelnością, zwłaszcza że jest co roku szczepionka, ale na skutek swojej masowości także stanowi zagrożenie populacyjne. Przecież corocznie na grypę sezonową zapada ok. 10 proc. populacji, z czego 0,1 proc. umiera, co daje rocznie ok. 0,7 mln zgonów na całym świecie. Niewątpliwie wirus 2019-nCoV jest zagrożeniem – na tym etapie – jeszcze nieoszacowanym i wymaga monitorowania, bez siania paniki. Nie ma skutecznych leków ani szczepionki, dlatego najlepszą ochroną jest rzetelna informacja, transparentność i czujny monitoring, co w tej chwili robimy. Tym razem, po doświadczeniu SARS, Chiny nie blokowały podania do publicznej wiadomości faktu wybuchu epidemii. Sekwencja genomu wirusa odkryta przez naukowców chińskich została opublikowana tydzień po ogłoszeniu epidemii i oddana do użytku laboratoriów na całym świecie. Dzięki temu w ciągu dwóch tygodni mamy już testy do badania pacjentów – to jest coś niebywałego! W tej chwili, ze względu na liczbę zachorowań, nie można mówić o pandemii. Jest to lokalna epidemia w Chinach, o dużym potencjale transmisji zakażeń na inne kontynenty. Pytanie, na ile uda się Chińczykom zatrzymać wirusa w kraju oraz czy uda się dzięki kwarantannie i izolacji wygasić epidemię, jak w przypadku SARS. Tu mam wątpliwości, bo przy 100 tys. zakażonych kontrola nad epidemią jest praktycznie niemożliwa, a szacuje się, że tylu zakażonych jest już lub będzie niebawem. Ta liczba to wynik symulacji matematycznych, a nie oficjalna liczba zgłoszonych przypadków. Wirus 2019-nCoV jest azjatycki – co staje się o tyle istotne, że nie wiemy, czy jest tak samo zakaźny i toksyczny dla innych ras, bowiem statystyki śmiertelności SARS wskazują na mniejszą zjadliwość (lepszą wyleczalność poza Azją?), a być może większą podatność rasy żółtej na tego wirusa. Z 770 osób zmarłych z powodu zakażenia SARS większość stanowili Azjaci. Choć ludzkości zagrażają także bakterie, np. szczep H58 duru brzusznego i lekooporne bakterie/superbakterie CPE, to skala zagrożenia wirusami jest nieporównywalnie większa. Pneumokoki lub meningokoki mogą się przenosić drogą kropelkową, ale epidemie są rzadkością. Natomiast wirusy potrafią co prawda krócej przetrwać na skórze lub innych powierzchniach, ale zakażony człowiek może zakażać przez kilka czy kilkanaście dni, często zanim wystąpią ostre objawy. To daje sposobność szerzenia się choroby na dużą skalę, a w sprzyjających okolicznościach grozi pandemią.

Do góry