Mohou nám netopýři „říct“, kdy a kde bude ebola udeřit příště?
Nový výzkum naznačuje, že bychom mohli být schopni předvídat, kdy a kde dojde k dalšímu vypuknutí eboly, pokud se podrobně podíváme na migrační vzorce netopýrů.
Ebola je vysoce smrtelný a vysoce infekční virus, který byl poprvé objeven v západní Africe v roce 1976. Ovoce jsou považovány za přirozeného hostitele viru.
Zatímco nejvíce smrtelná ohniska pocházejí z afrických zemí, poslední krize eboly - která nastala v letech 2014 až 2016 - se rozšířila do zbytku světa včetně Spojených států.
V USA byly registrovány čtyři případy, z nichž jeden měl za následek smrt.
V této souvislosti se předcházení času a umístění dalšího ohniska eboly může ukázat jako obzvláště užitečné pro jeho prevenci. Proto se vědci rozhodli vytvořit modelovací rámec, který nám může pomoci předvídat takovou událost v budoucnu.
Novou studii provedl Javier Buceta, docent bioinženýrství, Paolo Bocchini, který je docentem civilního a environmentálního inženýrství, a postdoktorský výzkumník Graziano Fiorillo - všichni jsou členy univerzity Lehigh University v Bethlehemu v PA.
Předpokládali, že jelikož jsou netopýři nositeli viru, sledování jejich migračních vzorců může pomoci vytvořit prediktivní rámec.
Výsledky jejich výzkumu byly publikovány v časopise Vědecké zprávy.
Vytvoření matematického modelu eboly
K vytvoření rámce použili Buceta a tým satelitní informace a vzorkování parametrů. Vědci vložili tyto informace do počítačového algoritmu nebo modelu, který byl vytvořen k předpovědi podmínek, v nichž chování netopýrů koreluje s vypuknutím eboly.
Data vložená do algoritmu zahrnovala míru porodnosti a úmrtnosti netopýrů, míru infikování virem a dobu, po které se zotavili.
Model také zahrnoval informace o tom, kdy a kde migrovaly netopýry, sezónní změny a dostupnost potravy a přístřeší, aby bylo možné předpovědět vrcholy infekcí netopýry v konkrétní oblasti.
Vědci také museli zohlednit informace o životním prostředí; za tímto účelem použili Google Earth Engine k získání informací z jedné z databází NASA.
Bocchini podrobně popisuje postupy, které používali, a řekl: „Potřebovali jsme studovat náhodné výkyvy dostupných zdrojů na celém africkém kontinentu ve vysokém rozlišení; byla to obrovská výpočetní a pravděpodobnostní výzva. “
"Uvědomili jsme si, že z matematického hlediska je problém podobný náhodnému šíření seismických vln v oblasti vystavené zemětřesení," pokračuje, "a mohli jsme přizpůsobit naše nástroje."
Po zohlednění věcí, jako je vlhkost a teplota, byli vědci schopni „pak předpovědět koncentraci infikovaných netopýrů, které by člověk mohl očekávat při daných podmínkách“, vysvětluje Buceta.
Model přesně předpovídá vypuknutí eboly
Epidemie eboly v období 2014–2016 začala případem dvouletého dítěte v Meliandou, vesnici v západní Africe v Guineji.
Kmen viru, který dítě infikoval, však měl svůj původ v Demokratické republice Kongo, která je vzdálená tisíce kilometrů od Meliandou.
Pomocí rámce navrženého Bucetou a týmem dokázali vědci „zpětně“ předpovědět „vrchol infekce u Meliandou [...] během měsíců, kdy vypuknutí začalo.“ Považovali svá zjištění za „pozoruhodná“.
Když však tým použil podobné údaje z jiného místa - které bylo 400 kilometrů od Meliandou a mělo jiné podnebí - výsledky neukázaly vrchol infekce během tohoto období.
"V našem modelu," pokračuje Buceta, "je výskyt ohnisek úzce spojen s výkyvy v podmínkách prostředí, které mají dopad jak na modely migrace netopýrů, tak na míru infekce."
"Taková zjištění," dodává, "silně naznačují, že faktory prostředí hrají klíčovou roli v šíření viru Ebola mezi netopýry."
Vědci doufají, že jejich model pomůže předvídat a předcházet nejen ohniskům eboly, ale také dalším virům, které se přenášejí ze zvířat na člověka.
