Μπορούν τα εμβόλια για την άγρια ζωή να αποτρέψουν τις ανθρώπινες πανδημίες;
Οι επιστήμονες εξακολουθούν να συζητούν εάν ο ιός SARS-CoV-2 προήλθε από νυχτερίδα ή παγκολίνο. Αλλά είναι βέβαιοι ότι αυτός ο κορωνοϊός είναι μόνο το πιο πρόσφατο παράδειγμα ζωονόσωσης - μια μολυσματική ασθένεια που μεταδίδεται από τα ζώα στους ανθρώπους. Από τον ιό HIV έως τον ιό Έμπολα, τον ιό Nipah και τη γρίπη των πτηνών, τα παθογόνα που κρύβονται στην άγρια ζωή έχουν επανειλημμένα βρει έναν τρόπο να «χυθούν» στους ανθρώπους, όπως το λένε οι επιδημιολόγοι. Μεταξύ 2009 και 2019, το σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης πανδημίας του Οργανισμού Διεθνούς Ανάπτυξης των ΗΠΑ, PREDICT, ανίχνευσε περισσότερους από 1.000 νέους ιούς με ζωονοσογόνους κινδύνους σε άγρια ζώα. Η πανδημία COVID-19 δεν θα είναι η τελευταία.
Τι θα γινόταν όμως αν μπορούσαμε να αποτρέψουμε την επόμενη πανδημία σταματώντας την εξάπλωσή της στα ζώα προτού φτάσει σε εμάς; Θα μπορούσε αυτό να επιτευχθεί με εμβόλια που εξαπλώνονται από μόνα τους σε έναν άγριο πληθυσμό; Κάποιοι επιστήμονες το πιστεύουν.
Πρόσφατα στο Nature Ecology &Evolution , ένα ζευγάρι βιολόγων στο Πανεπιστήμιο του Αϊντάχο υποστήριξε αυτή την προσέγγιση. Η ιδέα των «αυτοδιαδιδόμενων» εμβολίων έχει επιπλέει στους επιδημιολογικούς κύκλους εδώ και δεκαετίες, κυρίως ως εργαλείο για την προστασία της υγείας της άγριας ζωής. Όμως, ο μαθηματικός βιολόγος Scott Nuismer και ο εξελικτικός βιολόγος James Bull ανανέωσαν την πρόταση με στοιχεία από τη δική τους μοντελοποίηση και άλλες πειραματικές εργασίες, που υποδηλώνουν ότι τα αυτοδιανεμόμενα εμβόλια θα μπορούσαν να είναι ένας ασφαλής και πρακτικός τρόπος για την αποτροπή των ζωονοσογόνων πανδημιών. Η ιδέα έχει ακόμη εμπόδια να ξεκαθαρίσει προτού μπορέσει να εφαρμοστεί στην πράξη, αλλά οι ερευνητές που προσπάθησαν να σχολιάσουν ήταν γενικά ενθουσιασμένοι από τις δυνατότητές της.
Μεταβιβάσιμα εμβόλια
Ο εμβολιασμός των ζώων για τη δική τους υγεία και για την προστασία των ανθρώπων γίνεται συνήθως σε φάρμες. Αλλά «είναι πολύ δύσκολο να εμβολιάσεις έναν άγριο πληθυσμό», είπε ο Νούισμερ. Νυχτερίδες, αλεπούδες, ρακούν, κάπροι και άλλα άγρια ζώα που φιλοξενούν πιθανές ζωονοσογόνες λοιμώξεις τείνουν να κρύβονται σε απομακρυσμένα μέρη, επομένως ο εμβολιασμός αρκετών από αυτά για τη δημιουργία ανοσίας στην αγέλη δεν είναι εύκολο κατόρθωμα.
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν επιτυχώς δολωμένα εμβόλια για τη διαχείριση της λύσσας στις αλεπούδες στη Δυτική Ευρώπη και στα ρακούν στις Ηνωμένες Πολιτείες. Όμως αυτά τα εμβόλια προστατεύουν μόνο τα μεμονωμένα ζώα που τα τρώνε και ορισμένα ζώα που φιλοξενούν παθογόνους οργανισμούς, όπως οι νυχτερίδες, δεν πάνε για δολώματα.
Για να ξεπεράσουν αυτούς τους περιορισμούς, οι επιστήμονες έχουν προτείνει τη δημιουργία αυτοδιανεμόμενων εμβολίων που θα εξαπλωθούν φυσικά σε άγριους πληθυσμούς. Οι Nuismer και Bull συζήτησαν δύο είδη:τα μεταφερόμενα εμβόλια και τα μεταδοτικά.
Ένα μεταβιβάσιμο εμβόλιο μπορεί να χορηγηθεί σε μια νυχτερίδα, για παράδειγμα, ως πάστα στη γούνα της. Όταν το ζώο επέστρεφε στην αποικία του, άλλες νυχτερίδες το περιποιούνταν και εκτέθηκαν επίσης στο εμβόλιο. Η εξάπλωση αυτού του τύπου εμβολίου θα ήταν περιορισμένη, αλλά στα μοντέλα των Nuismer και Bull, τα μεταφερόμενα εμβόλια θα μπορούσαν να επιτύχουν αρκετά υψηλά επίπεδα ανοσοποίησης για την πιθανή εξάλειψη των παθογόνων σε άγριους πληθυσμούς.
Ο Daniel Streicker, οικολόγος ασθενειών στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης, επικύρωσε αυτή τη στρατηγική το 2017 όταν ταξίδεψε στο Περού με την ομάδα του για να δοκιμάσει μεταφερόμενα εμβόλια σε νυχτερίδες βαμπίρ για την καταπολέμηση της λύσσας, η οποία είναι μια σημαντική αιτία ανθρώπινου θανάτου στη Νότια Αμερική. Ακόμη και εκεί όπου λίγοι άνθρωποι παθαίνουν λύσσα, στις φάρμες «η απώλεια ενός ή δύο βοοειδών μπορεί να είναι πραγματικά καταστροφική για τις οικογένειες», είπε ο Streicker.
Αυτός και η ομάδα του εντόπισαν τρεις αποικίες νυχτερίδων, η καθεμία με 200 ή περισσότερες νυχτερίδες, και άλειψε τις πλάτες 20 έως 60 ζώων σε κάθε αποικία με ένα τζελ που περιείχε έναν βιοδείκτη που έκανε τα μαλλιά τους να φωσφορίζουν αν την καταπίνουν. Μέρες αργότερα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι σε δύο από τις αποικίες, τουλάχιστον το 84% των νυχτερίδων έλαμπε, γεγονός που υποδηλώνει ότι ένα μεταφερόμενο εμβόλιο που εφαρμόστηκε με αυτόν τον τρόπο θα μπορούσε να ανοσοποιήσει αρκετές νυχτερίδες για να μειώσει τη συχνότητα, το μέγεθος και τη διάρκεια των εστιών λύσσας.
Με επαρκή χρηματοδότηση, ο Nuismer πιστεύει ότι τα μεταφερόμενα εμβόλια θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σχετικά σύντομα. «Μπορούμε σίγουρα να το κάνουμε αυτό», είπε. Πέρα από την πρόληψη της πανδημίας, η χρήση αυτού του είδους εμβολίου θα μπορούσε επίσης να προσφέρει πιο ανθρώπινο έλεγχο της λύσσας, επειδή η θανάτωση νυχτερίδων είναι επί του παρόντος η πιο δημοφιλής μέθοδος για να κρατηθεί μακριά η ασθένεια στη Νότια Αμερική.
Μεταδοτικά εμβόλια
Ο δεύτερος τύπος αυτοδιαδιδόμενου εμβολίου, το μεταδοτικό, αποτελείται από ζωντανούς τροποποιημένους ιούς που διαδίδουν μια εξασθενημένη μορφή ασθένειας. Θα ήταν ιδανικά για μεγάλους άγριους πληθυσμούς, επειδή ακόμη και λίγα μεμονωμένα ζώα που εμβολιάστηκαν με αυτά θα μπορούσαν να εξαπλώσουν ευρέως την ανοσία.
Ωστόσο, όπως αναγνωρίζουν οι Nuismer, Bull και άλλοι ερευνητές, ένας κακώς σχεδιασμένος ζωντανός ιός θα μπορούσε να εξελιχθεί μετά την απελευθέρωσή του και ενδεχομένως να γίνει ξανά παθογόνος παράγοντας - το αντίθετο από αυτό που θέλουν οι ερευνητές. Για αυτόν τον λόγο, τα ανασυνδυασμένα εμβόλια, στα οποία οι ερευνητές εισάγουν ένα γονίδιο από ένα παθογόνο σε έναν αβλαβή ιό, μπορεί να είναι πολλά υποσχόμενα:Εάν το εισαγόμενο γονίδιο χαθεί μέσω της φυσικής επιλογής, τότε απομένει μόνο ο αβλαβής φορέας. "Η μοντελοποίηση υποδηλώνει ότι η προσέγγιση θα μπορούσε να λειτουργήσει εξαιρετικά καλά", είπε ο Nuismer.
Τουλάχιστον μια πραγματική έρευνα πεδίου υποστηρίζει την ιδέα ότι τα μεταδιδόμενα εμβόλια μπορούν να είναι ασφαλή και αποτελεσματικά για την εξάλειψη μιας θανατηφόρας ασθένειας στην άγρια ζωή. Στη δεκαετία του 1990, μια ομάδα με επικεφαλής τον José Manuel Sánchez-Vizcaíno, κτηνίατρο τότε στο Animal Health Research Center στη Μαδρίτη, δημιούργησε ένα ανασυνδυασμένο ζωντανό εμβόλιο για να προστατεύσει τα κουνέλια από μια θανατηφόρα αιμορραγική ασθένεια. Όταν το δοκίμασαν σε ένα μικρό νησί στα ανοικτά των ακτών της Ισπανίας, το εμβόλιο φάνηκε να εξαπλώνεται σε περισσότερο από το ήμισυ του τοπικού πληθυσμού κουνελιών.
Παρά τη φαινομενική αυτή επιτυχία, άλλες μελέτες πεδίου δεν ακολούθησαν:Σύμφωνα με τον Sánchez-Vizcaíno, τα μεταδοτικά εμβόλια δεν έχουν προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον από τις φαρμακευτικές εταιρείες επειδή φαίνονται ασύμφορα. Ωστόσο, εργάζεται σε ένα ανασυνδυασμένο ιικό εμβόλιο κατά της αφρικανικής πανώλης των χοίρων που θα εξαπλωθεί μόνο για λίγες ώρες ή μέρες. Με νέες τεχνικές μοριακής βιολογίας, οι ερευνητές μπορούν να προσαρμόσουν τα εμβόλια ώστε να έχουν προκαθορισμένη διάρκεια ζωής, κάτι που θα μπορούσε να εξαλείψει τις ανησυχίες σχετικά με ανεπιθύμητες μεταλλάξεις ή τη συνεχιζόμενη εξέλιξη του οργανισμού του εμβολίου.
"Πρέπει να σταματήσουμε να είμαστε αντιδραστικοί"
Ο Μάικλ Τζάρβις, ιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Πλύμουθ, ηγείται μιας ομάδας που έχει δημιουργήσει εμβόλια κατά του Έμπολα και της φυματίωσης με κυτταρομεγαλοϊούς, οι οποίοι, όπως λέει, προσφέρουν μεγάλη ευελιξία ως φορείς. Οι περισσότεροι κυτταρομεγαλοϊοί δεν προκαλούν ασθένεια και κάθε στέλεχος έχει εξελιχθεί για να μολύνει μόνο ένα είδος, επομένως ο κίνδυνος εμβολίου κυτταρομεγαλοϊού να μεταπηδήσει μεταξύ των ειδών είναι πολύ χαμηλός. Τα μεταδοτικά εμβόλια, είπε, "δυνητικά λύνουν ένα πρόβλημα για το οποίο δεν έχουμε λύση προς το παρόν."
Ωστόσο, η ασφάλεια και οι οικολογικές ανησυχίες έχουν προτεραιότητα. "Όποτε έχετε να κάνετε με έναν βιολογικό οργανισμό που δυνητικά σκέφτεστε να απελευθερώσετε, τότε πρέπει να κάνετε πολύ σοβαρά σφάλματα όσον αφορά την προσοχή", είπε ο Jarvis.
Εκτός από την εργασία για την ασφάλεια, οι ερευνητές θα πρέπει να μάθουν περισσότερα σχετικά με τους τρόπους διάδοσης των εμβολίων σε διάφορα είδη - ιδιαίτερα σε ζώα που είναι λιγότερο ευγενικά από τις νυχτερίδες. Για να εντοπίσουν καλούς στόχους για αυτήν την παρέμβαση, οι επιδημιολόγοι μπορεί να χρειαστούν περισσότερες ή καλύτερες πληροφορίες σχετικά με το ποιες ασθένειες των ζώων είναι σε έξαρση και ποιες έχουν τη μεγαλύτερη δυνατότητα μετάδοσης στον άνθρωπο. Ωστόσο, η χρηματοδότηση για το πρόγραμμα PREDICT έληξε το 2019 και η κυβέρνηση Τραμπ το τερμάτισε επίσημα τον Μάρτιο, αν και δόθηκε εξάμηνη παράταση για να βοηθήσει στη μελέτη ζωικών πηγών του ιού SARS-CoV-2.
Για τη Maria Elena Bottazzi, εμβολιολόγο στο Παιδιατρικό Νοσοκομείο του Τέξας και στο Baylor College of Medicine, η οποία αυτή τη στιγμή αγωνίζεται για την παραγωγή ενός εμβολίου για τον COVID-19, η ιδέα των αυτοδιαδόχων εμβολίων για την πρόληψη των διαρροών «είναι σίγουρα ενδιαφέρουσα». Η προσπάθεια θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στην ανάδειξη της διασύνδεσης μεταξύ της υγείας των ανθρώπων, των ζώων, των φυτών και του περιβάλλοντος συνολικά. «Πρέπει να σταματήσουμε να αντιδρούμε και να [προσπαθούμε] να σταματήσουμε κάτι στη μέση της κρίσης», είπε.
«Αν κοιτάξετε τα οικονομικά στοιχεία του, είναι άστοχο», είπε ο Στρέικερ. Κυβερνήσεις και φιλάνθρωποι σε όλο τον κόσμο έχουν επενδύσει δισεκατομμύρια στην εύρεση θεραπειών και εμβολίων για τον COVID-19. «Απλά φανταστείτε αν επενδύαμε ένα μικρό μέρος αυτής της παρέμβασης, και ιδιαίτερα σε νέες στρατηγικές για την πρόληψη», είπε. "Θα μπορούσαμε πραγματικά να κάνουμε τεράστια βήματα."
