rozwiń ›

Jednym z nich był epidemiolog Colin Carlson, obecnie pracujący w Yale School of Public Health. Wraz z zespołem prowadził swego rodzaju naukowe „pojedynki”: różne modele komputerowe rywalizowały ze sobą, aby sprawdzić, który najlepiej przewiduje rozprzestrzenianie się wirusów w świecie przyrody. Wkrótce potem w Wuhan pojawił się nowy koronawirus.

Jak wspomina Carlson, nie był to moment nagłego przebudzenia naukowców. Narzędzia do analizy zagrożeń już istniały – pandemia COVID-19 po prostu sprawiła, że nagle stały się one pilnie potrzebne. Z tej właśnie sytuacji narodziła się inicjatywa badawcza Verena (Viral Emergence Research Initiative).

Globalna sieć badań nad przyszłymi pandemiami

Obecnie Verena jest jednym z największych w Stanach Zjednoczonych programów badań nad zapobieganiem pandemiom. Projekt, finansowany pięcioletnim grantem w wysokości 12,5 miliona dolarów z National Science Foundation, skupia naukowców z wielu instytucji, m.in. z Yale, University of Oklahoma, Washington State University, Colorado State University czy Tulane University. W ciągu kilku lat działalności zespół opublikował ponad sto prac naukowych i przeszkolił dziesiątki młodych badaczy – od studentów po doktorantów i naukowców po doktoracie. Co ciekawe, projekt zaczynał bardzo skromnie – jako współpraca kilku młodych naukowców. Z czasem jednak rozrósł się w sieć ośmiu instytucji badawczych. W 2024 roku jego główna siedziba została przeniesiona z Georgetown do Uniwersytetu Yale.

Reklama

Od białek po migracje zwierząt

Reklama

Celem projektu Verena jest zrozumienie, jak i dlaczego pojawiają się nowe choroby wirusowe. Naukowcy analizują to zjawisko na wielu poziomach – od molekularnego po globalny.

Na najniższym poziomie badają, jak białka wirusów łączą się z komórkami gospodarza. Wykorzystują do tego m.in. zaawansowane narzędzia sztucznej inteligencji, takie jak systemy przewidujące strukturę białek.

Równocześnie ekolodzy obserwują dzikie zwierzęta – na przykład nietoperze czy ptaki wędrowne – aby sprawdzić, jak stres środowiskowy i zmiany klimatu wpływają na ich migracje. Z kolei klimatolodzy modelują, w jaki sposób rosnące temperatury zmieniają zasięg występowania gatunków.

Wszystkie te dane trafiają do epidemiologów i specjalistów od AI, którzy budują algorytmy pozwalające przewidywać, gdzie i kiedy może pojawić się nowe zagrożenie. Jak podkreśla Carlson, kluczowa jest współpraca specjalistów z wielu dziedzin.

„Nikt nie musi wiedzieć wszystkiego. Jedni badają cząsteczki i białka, inni organizmy i ich reakcje na stres, a jeszcze inni zmiany migracji związane z klimatem. Dopiero razem tworzymy pełniejszy obraz chorób.”

Otwarta nauka i ogromne bazy danych

Jednym z fundamentów projektu Verena jest otwarty dostęp do danych. Zespół stworzył rozbudowaną infrastrukturę do gromadzenia i udostępniania informacji o chorobach występujących u dzikich zwierząt.

Powstały m.in. dwie duże platformy badawcze: PHAROS – baza danych dotyczących monitorowania chorób u dzikich zwierząt oraz VIRION – globalny atlas obejmujący ponad 9 tysięcy wirusów kręgowców.

Dzięki tym narzędziom naukowcy z ponad 20 krajów mogą analizować dane i szybciej reagować na pojawiające się ogniska chorób. Jeszcze kilkanaście lat temu wiele dyskusji o chorobach odzwierzęcych opierało się na pojedynczych przypadkach lub ograniczonych danych. Projekty takie jak Verena mają to zmienić.

Nowe odkrycia o wirusach

Badania prowadzone w ramach projektu już przyniosły kilka ważnych odkryć. Naukowcy zidentyfikowali między innymi wcześniej nieznany mechanizm odporności przeciwwirusowej u niektórych gatunków nietoperzy.

Zespół analizował również pochodzenie wirusa borealpox na Alasce, badał czy lokalne komary mogą przenosić wirusa Oropouche oraz śledził migracje zwierząt przenoszących takie patogeny jak wirus grypy, wścieklizny czy wirus Zachodniego Nilu.

Jedna z prac naukowych zespołu, dotycząca wpływu zmian klimatu na przenoszenie wirusów między gatunkami, została uznana przez serwis Carbon Brief za najważniejszą publikację klimatyczną 2022 roku pod względem zainteresowania mediów.

Zmiany klimatu zwiększają ryzyko pandemii

Według badaczy jednym z najważniejszych czynników zwiększających ryzyko nowych pandemii jest działalność człowieka. Wylesianie, handel dzikimi zwierzętami oraz zmiany klimatu powodują, że zwierzęta przemieszczają się na nowe obszary. Wraz z nimi przemieszczają się również wirusy.

Carlson podkreśla, że liczba tzw. zdarzeń spillover – czyli sytuacji, gdy wirus przechodzi ze zwierzęcia na człowieka – rośnie każdego roku.

Jednocześnie globalny system bezpieczeństwa zdrowotnego został zaprojektowany w połowie XX wieku dla świata, w którym pandemie były rzadkimi wydarzeniami.

„Nie tworzyliśmy Światowej Organizacji Zdrowia z myślą o świecie, w którym pandemie mogą pojawiać się raz na dekadę” – zauważa Carlson.

Przygotować kolejne pokolenie naukowców

Projekt Verena to nie tylko badania, ale również kształcenie młodych naukowców. Program stał się miejscem szkolenia przyszłych specjalistów w takich dziedzinach jak epidemiologia, biologia, modelowanie komputerowe czy genomika.

Nauka po to, by zapobiegać

Ostatecznym celem inicjatywy Verena jest jedno: wykrywać zagrożenia zanim przerodzą się w katastrofę. Dzięki połączeniu biologii, ekologii, nauk o klimacie i sztucznej inteligencji naukowcy starają się stworzyć system wczesnego ostrzegania przed przyszłymi pandemiami.

Źródło: Yale School of Medicine