Как коллекции естественной истории могут предсказать следующую пандемию
Предоставлено: Музей Юго-Западной Биологии.

21-й век уже столкнулся с множеством новых вспышек заболеваний, от SARS и MERS до лихорадки Эбола и Зика, кульминацией которых стала нынешняя пандемия COVID-19. Глобальные человеческие страдания, экономический ущерб и социальные разрушения, которые глобальное население испытывает в настоящее время в результате пандемии COVID-19, вызваны недостаточной подготовленностью и неэффективным реагированием на возникающие патогенные микроорганизмы.

По своей сути, пандемия COVID-19 является следствием фундаментального незнания природных экосистем Земли и воздействия на них человеческого посягательства. По мнению ученых, реактивные подходы к появлению зоонозных патогенов, которые являются причиной примерно 75% всех новых вспышек инфекционных заболеваний у людей, слишком часто основаны на ограниченных знаниях о происхождении, патогенности и базовой биологии дикой природы. хозяин и патоген в сочетании с плохой связью между соответствующими заинтересованными сторонами. Но ответы на эти вспышки часто основаны на ограниченных знаниях о происхождении и базовой биологии дикого хозяина и патогена, которые часто развивались в тесной связи в течение миллионов лет.

Теперь в новом документе под названием «Интеграция инфраструктуры биоразнообразия в обнаружение патогенных микроорганизмов и смягчение эпидемических инфекционных заболеваний» ученые выступают за расширение инфраструктуры и важность увязки патобиологии с инициативами по обнаружению биоразнообразия и с тем, как она потенциально может смягчить инфекционные заболевания.

«Это исследование полезно, потому что слишком часто мы вынуждены реагировать на новые патогены, использовать пожарную машину, вместо того, чтобы заранее картировать эти микробы, предсказывая их потенциальное появление, а затем смягчая обстоятельства, которые могут привести к появлению пандемии «, сказал профессор кафедры биологии Университета Нью-Мексико Риджентс Джозеф Кук. «К сожалению, у нас все еще есть ограниченная документация по биоразнообразию на планете, что оставляет нас без дорожной карты, чтобы помочь идентифицировать следующую пандемию. С обширной выборкой разнообразия по видам, времени и пространству мы можем предоставить чиновникам здравоохранения гораздо больше обоснованная основа для эффективного и действенного управления патогенами. «

Установление более тесных связей между архивами естественной истории и патобиологией является ключом к использованию науки о биоразнообразии для медицинских исследований. Эти сообщества лишь смутно осведомлены о ресурсах друг друга, несмотря на очевидные преимущества как для фундаментальных, так и для клинических исследований. Ученые описывают в статье BioScience несколько шагов, которые расширят сотрудничество между учеными в области биоразнообразия и экспертами по болезням и улучшат способность прогнозировать и, возможно, предотвратить следующую глобальную пандемию.

Биоразнообразие Земли связано через единое эволюционное древо жизни, а патогенные микроорганизмы (будь то вирусы, бактерии или эукариоты) и их хозяева представляют собой миллионы лет эволюционных взаимодействий. Медицинские исследователи давно используют эти знания для углубления понимания того, как определенные микробы вызывают заболевания у людей. Например, поскольку фундаментальные аспекты малярийного паразитизма чрезвычайно трудно изучать на людях, обезьяны Нового Света, особенно обезьяны-совы в роду Aotus, были важными моделями для изучения штаммов малярии для разработки вакцин, некоторые из которых в настоящее время находятся в клинической практике. испытания.

Как коллекции естественной истории могут предсказать следующую пандемию
Предоставлено: Музей Юго-Западной Биологии.

Таксономические исследования, основанные на музейных образцах, показали, что географически разнесенные виды обезьян-сов сов обладают различной терпимостью к паразиту и что неспособность распознать эти таксономические различия может затруднить исследования. Ученые только начали понимать, насколько распространены и разнообразны коронавирусы в природе, и сохраняются важные пробелы в региональном и филогенетическом охвате.

Вот где могут помочь коллекции естествознания, в том числе Музей юго-западной биологии Университета Нью-Мексико. Эти коллекции, по оценкам, содержат более 3 миллиардов экземпляров по всему миру, представляют собой мощную дорожную карту распределения биоразнообразия Земли в пространстве и времени. Большая часть этой информации теперь доступна через базы данных открытого доступа, и многие музеи также содержат хранилища образцов тканей из образцов животных и связанных с ними паразитов и патогенов. Это недостаточно используемые ресурсы для обнаружения новых патогенных микроорганизмов и разработки планов смягчения последствий заболевания.

Продолжающееся вторжение человека в естественные экосистемы будет продолжать способствовать контакту с потенциальными патогенами. Отсутствие глобального сотрудничества для ограничения дальнейшей деградации среды обитания и ликвидации незаконной торговли дикими животными, необходимо разработать новые подходы к сбору, обмену и интерпретации данных и знаний для развертывания в целях предотвращения, прогнозирования и реагирования на будущие пандемии.

«После вспышки хантавируса в регионе Четырех уголков в 1993 году, в которой погибло 13 человек, коллекции биоразнообразия Музея юго-западной биологии UNM играли ведущую роль в усилиях по интеграции музейных образцов в возникающие реакции на болезни», — сказал Кук. «В частности, наши обширные коллекции позволяют нам сосредоточиться на выявлении патогенных микроорганизмов в дикой природе, которые могут попасть на человека».

Ученые, управляющие коллекциями, экологи болезней и микробиологи, работающие в области биоразнообразия, должны объединиться общими рекомендациями по отбору проб, сохранению и архивированию образцов как патогенных микроорганизмов, так и хозяев, чтобы обеспечить воспроизводимые научные данные и будущий доступ к образцам, изученным в конкретном контексте. Ученые предлагают пять ключевых элементов в качестве основы для исследований и будущей устойчивости.

Должны быть разработаны передовые практики для подготовки образцов, ваучеров основных материалов, должны быть разработаны требования к метаданным для сопровождения физических образцов и образцов, собранных, проанализированных и заархивированных. Инфраструктура, как физическая, так и кибер, должна поддерживать как текущие, так и будущие биологические материалы, будь то в коллекциях естественной истории, коллекциях живого инвентаря или других биологических хранилищах, и, возможно, наиболее важным элементом является принятие и внедрение методов, которые изменяют то, как сообщество проводит свою науку.

«Музейные коллекции, поскольку они предоставляют выборку и данные, образуют естественную связь, которая объединяет различные наборы исследований», — сказал Кук. «Поскольку пандемии являются сложными и требуют междисциплинарных подходов, коллекции являются критически важной инфраструктурой для решения таких ключевых вопросов, как то, что является источником возбудителя, как широко он распространяется, насколько он изменчив, с чем он сосуществует и т. Д. возможность подготовиться к следующему. «/p>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *