Pandemia zaskoczyła niemal cały świat. Niemal, ponieważ mikrobiolodzy ostrzegali przed czymś takim od dawna. Dziś podkreślają, że sytuacja tak naprawdę nie uległa zmianie. W ciągu ostatnich 20 lat co roku na świecie wykrywano co najmniej jedną nową chorobę zakaźną atakującą ludzi. Od 1940 do 2004 roku badacze naliczyli ich 335.

Według raportu sporządzonego przez amerykańskie Consortium for Conservation Medicine powodowały je nowe szczepy chorobotwórczych drobnoustrojów (np. oporne na leki odmiany gruźlicy i malarii), patogeny zupełnie nowe dla ludzkiego organizmu (takie jak wirus HIV czy koronawirusy) albo takie, które także w przeszłości nękały ludzi, ale obecnie robią to znacznie częściej (przenoszona przez kleszcze borelioza).

Zdecydowana większość tych chorób pochodzi od zwierząt. Co roku 56 takich schorzeń atakuje łącznie 2,5 mld osób na całym świecie, zabijając 2,7 mln z nich. A główne źródło nowych infekcji jest gigantyczne – to 24 mld żyjących na świecie zwierząt gospodarskich, czyli świń, drobiu, bydła, kóz, owiec i wielbłądów.

Ludzkość to łatwy cel dla groźnych wirusów

– Jesteśmy na trajektorii wzrostowej. Choroby odzwierzęce będą się w przyszłości pojawiały na niespotykaną do tej pory skalę – zapowiadał już pięć lat temu prof. Dennis Carroll, amerykański ekspert w dziedzinie chorób zakaźnych.

Przyczyny tego zjawiska są złożone. Na pierwszy plan wysuwa się ogromna i wciąż rosnąca liczba ludności. Od początku XX w. zwiększyła się ona pięciokrotnie, zbliżając się do ośmiu miliardów. Dla patogenów jest to ogromna rzesza potencjalnych żywicieli.

Ta rzesza musi gdzieś mieszkać i coś jeść. Dlatego ludzkość w niespotykanym do tej pory tempie zmienia środowisko i ingeruje w naturalne ekosystemy. Mikroby, które do niedawana krążyły tylko między dzikimi zwierzętami, mają więc coraz więcej okazji do zaatakowania ludzi – albo bezpośrednio, gdy zabijamy i zjadamy dzikie zwierzęta, albo za pośrednictwem zwierząt przez nas hodowanych.

Rozwój cywilizacji oznacza też coraz więcej podróży i coraz intensywniejszy handel – już nie tylko międzynarodowy, lecz na skalę globalną. A to dla patogenów doskonały sposób na szybkie dotarcie do nowych osób, które często są wobec nich bezbronne.

Przykładem może być wirus gorączki Zachodniego Nilu (WNV). W 1999 r. przedostał się z Afryki do Nowego Jorku. Prawdopodobnie to zasługa zainfekowanego nim komara, który podróżował „na gapę” samolotem. WNV zadomowił się w prawie każdym kraju na półkuli zachodniej, powodując zapalenie mózgu u ludzi, koni i ptaków. Nie ominął przy tym Europy – przeciwciała świadczące o kontakcie z nim wykryto także u Polaków.

Podobnie szybko poradził sobie mniej znany koronawirus MERS-CoV. Pojawił się na Bliskim Wschodzie w 2013 r., przeskakując z wielbłądów na ludzi i wywołując groźne infekcje układu oddechowego. Dwa lata później dotarł do Korei Południowej, gdzie w 2015 r. zabił 36 osób.

Wirusy chowają się w oskrzelach, zakażają po kryjomu

To, że MERS – podobnie jak wcześniej SARS i obecnie SARS-CoV-2 – atakuje układ oddechowy, nie jest przypadkiem. Zdaniem naukowców z Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health to najskuteczniejszy sposób na wywołanie pandemii przez nową odmianę mikroba. W obecnych warunkach, jak sami zresztą widzimy, bardzo trudno jest wprowadzić środki zapobiegające przenoszeniu drobnoustroju podczas oddychania, mówienia czy kaszlu. Dlatego wciąż atakują nas choroby takie jak przeziębienie, grypa, krztusiec czy odra.

W przeszłości łatwiej było powodować masowe zachorowania wśród ludzi mikrobom przenoszącym się poprzez tzw. brudne ręce, czyli wraz z drobinkami kału. To droga zakażenia typowa dla bakterii zwanej przecinkowcem cholery (Vibrio cholerae) oraz wirusa zapalenia wątroby typu A (HAV). Obecnie mogą one wywoływać lokalne ogniska choroby, ale łatwo nad nimi zapanować, poprawiając warunki sanitarne i nawyki higieniczne.

Dla kandydata na wywołanie pandemii ważne jest to, w jakim stadium infekcji chory może zakażać innych. Jeśli dzieje się to wtedy, gdy czuje się już bardzo źle, choroba najczęściej nie ma dużego zasięgu. Co innego, gdy – tak jak w przypadku COVID-19 czy grypy – mikroby rozsiewa ktoś, kto nie ma żadnych objawów infekcji.

Bakterie – wciąż groźne, choć zbyt wolno namnażające się

W przeszłości śmiertelnie groźne pandemie wywoływały bakterie. Dziś nadal są niebezpieczne, ale już nie na taką skalę. Co prawda kilka lat temu w Jemenie zaatakowała cholera, a na Madagaskarze co jakiś czas są problemy z dżumą. Nie są to jednak epidemie, które mogłyby przybrać globalną skalę.

Jednym z powodów jest to, że dysponujemy szeroką gamą leków przeciwbakteryjnych. Owszem, bakterie zyskują oporność na niektóre z nich, ale to stwarza zagrożenie przede wszystkim dla pacjentów szpitali, a nie dla dużych grup ludzi.

– Paradoksalnie zjawisko antybiotykooporności w niewielkim stopniu dotyczy tych bakterii, które mają duży potencjał epidemiczny. To dlatego, że te bakterie występują stosunkowo rzadko u człowieka, a więc nie były często poddawane działaniu nadmiernych dawek antybiotyków – wyjaśnia dr hab. Tomasz Dzieciątkowski, mikrobiolog z Katedry i Zakładu Mikrobiologii Lekarskiej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego.

Z podobnych powodów pandemii nie wywołają też grzyby. W relatywnie wysokiej stałej temperaturze ciała człowieka tylko nieliczne ich gatunki potrafią wywołać groźną infekcję. Poza tym grzyby, podobnie jak bakterie, namnażają się dość powoli. Przykładowo wywołująca dżumę bakteria Yersinia pestis na podwojenie liczby swych komórek potrzebuje półtorej godziny. Tymczasem wirus zapalenia wątroby typu C (HCV) w ciele zainfekowanego pacjenta produkuje bilion swoich kopii w ciągu jednego dnia.

Ssaki i ptaki wodne to kopalnie groźnych wirusów

Prędkie namnażanie oznacza nie tylko błyskawiczne szerzenie się infekcji, ale też większe tempo mutacji. Wirusy ewoluują bardzo szybko i dlatego łatwiej jest im znaleźć nasze słabe punkty. Rekordzistami w tempie namnażania i mutacji są wirusy zawierające RNA. Kolejny sprawca pandemii może więc być ortomyksowirusem, paramyksowirusem, koronawirusem lub pikornawirusem – twierdzą badacze z Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health.

Naukowcy szacują, że na Ziemi istnieje ponad 1,5 mln odmian wirusów ssaków i ptactwa wodnego. Z tego ogromu nauce znanych jest zaledwie 260 mikrobów atakujących ludzi. Reszta pozostaje nieznana, aż do momentu, gdy spowoduje problemy ze zdrowiem u pierwszego człowieka.

Nic dziwnego, że badacze próbują skatalogować jak najwięcej z nich. Temu ma służyć m.in. amerykański Global Virome Project, działający już od pięciu lat. W katalogu mają być umieszczone informacje na temat materiału genetycznego wirusów atakujących dzikie zwierzęta, zwierzęta gospodarskie oraz ludzi – ich nowych potencjalnych żywicieli.

Wytypowanie potencjalnie groźnego mikroba to jednak tylko pierwszy krok. Kolejny to testy na hodowlach komórkowych w laboratorium, które oceniają zdolność patogenu do wywołania pandemii. Takie przedsięwzięcie wymaga wielkich funduszy, a o te trudno, bo już sama idea podzieliła naukowców.

Jej krytycy twierdzą, że zamiast uganiać się za nieznanymi wirusami, lepiej postawić na nadzór epidemiologiczny. – Chińczycy wyciągnęli wnioski z epidemii SARS-1. Obserwują wszystkie nietypowe przypadki zachorowań. Jeżeli ktoś zacznie kasłać w dziwny sposób, to bierze się go pod lupę – mówi dr  hab. Dzieciątkowski.

Jak zapobiec pandemiom? Nadzorować i szczepić

Takie postępowanie jest obecnie najlepszą strategią zapobiegania pandemiom. Niestety, sytuacja wciąż jest daleka od ideału.

– Groźny patogen najczęściej przekracza barierę zwierzę–człowiek tam, gdzie nadzór medyczny nie działa najlepiej: w Azji Południowo-wschodniej, w Afryce i Ameryce Południowej. Na szczęście w Europie mamy lepsze służby weterynaryjne. Gdy zostanie odnotowany przypadek zachorowania na potencjalnie niebezpieczną chorobę, całe stado zwierząt natychmiast ulega utylizacji. Właśnie po to, by zdławić w zarodku możliwość epidemii choroby odzwierzęcej – mówi dr hab. Dzieciątkowski.

Drugi sposób daje szansę na opanowanie sytuacji, gdy nowy patogen już zaatakuje. Leków przeciwwirusowych mamy bardzo mało, dlatego najlepszym rozwiązaniem pozostają szczepionki. To, jak szybko udało się je opracować i przetestować w przypadku COVID-19, daje nadzieję na przyszłość.

– Z naukowego punktu widzenia można założyć, że moglibyśmy bardzo szybko stworzyć nową szczepionkę i wprowadzić ją do użytku bez szeroko zakrojonych badań klinicznych – uważa Tal Zaks, szef działu medycznego firmy Moderna. Jej produkt – nowatorska szczepionka RNA skutecznie chroniąca przed koronawirusem – mogłaby w razie potrzeby zostać zmodyfikowana tak, by dawała odporność na inny rodzaj mikroba. Możliwe więc, że przy kolejnej pandemii ratunek nadejdzie w ciągu kilkunastu tygodni, a nie miesięcy.