Poate liliecii să ne „spună” când și unde va lovi Ebola în continuare?
Noi cercetări sugerează că s-ar putea să putem prevedea când și unde va avea loc următorul focar de Ebola dacă aruncăm o privire atentă asupra modelelor migratoare ale liliecilor.
Ebola este un virus extrem de fatal și extrem de infecțios, care a fost descoperit pentru prima dată în Africa de Vest în 1976. Liliecii cu fructe sunt considerați a fi gazda naturală a virusului.
În timp ce cele mai multe focare mortale au apărut în țările africane, ultima criză Ebola - care a avut loc între 2014 și 2016 - s-a răspândit în restul lumii, inclusiv în Statele Unite.
În SUA, au fost înregistrate patru cazuri, dintre care unul a dus la deces.
În acest context, prezicerea timpului și locației următorului focar de Ebola se poate dovedi deosebit de utilă pentru prevenirea acestuia. Acesta este motivul pentru care cercetătorii și-au propus să creeze un cadru de modelare care să ne ajute să prevedem un astfel de eveniment în viitor.
Noul studiu a fost realizat de Javier Buceta, profesor asociat de bioinginerie, Paolo Bocchini, care este profesor asociat de inginerie civilă și de mediu, și cercetător postdoctoral Graziano Fiorillo - toți sunt afiliați la Universitatea Lehigh din Bethlehem, PA.
Ei au emis ipoteza că, deoarece liliecii sunt purtătorii virusului, depistarea tiparelor lor migratorii poate ajuta la crearea unui cadru predictiv.
Rezultatele cercetărilor lor au fost publicate în jurnal Rapoarte științifice.
Crearea unui model matematic al Ebola
Pentru a crea cadrul, Buceta și echipa au folosit informațiile prin satelit și eșantionarea parametrilor. Cercetătorii au introdus aceste informații într-un algoritm sau model computerizat, care a fost creat pentru a prezice condițiile în care comportamentul liliecilor se corelează cu focarele de Ebola.
Datele introduse în algoritm includeau natalitatea și mortalitatea liliecilor, rata la care s-au infectat cu virusul și cât timp le-a luat recuperarea.
De asemenea, pentru a prezice vârfurile infecțiilor cu lilieci într-o anumită regiune, modelul a inclus informații despre momentul și locul în care liliecii au migrat, schimbările sezoniere și disponibilitatea hranei și adăposturilor.
Cercetătorii au trebuit să ia în considerare și informațiile de mediu; în acest scop, au folosit Google Earth Engine pentru a prelua informații de pe una dintre bazele de date ale NASA.
Bocchini detaliază procedurile pe care le-au folosit, spunând: „Trebuia să studiem fluctuațiile aleatorii ale resurselor disponibile pe întregul continent african la rezoluție înaltă; a fost o provocare masivă de calcul și probabilistică. ”
„Am recunoscut că din punct de vedere matematic,” continuă el, „problema este similară cu propagarea aleatorie a undelor seismice într-o regiune supusă cutremurelor și ne-am putea adapta instrumentele”.
După ce au luat în considerare lucruri precum umiditatea și temperatura, cercetătorii au reușit să „prezică apoi concentrația liliecilor infectați pe care s-ar putea aștepta să le găsim în condițiile respective”, explică Buceta.
Modelul prezice cu exactitate focarul de Ebola
Epidemia de Ebola 2014–2016 a început cu cazul unui copil de 2 ani în Meliandou, un sat din Guineea, Africa de Vest.
Cu toate acestea, tulpina virusului care a infectat copilul își are originea în Republica Democrată Congo, care se află la mii de kilometri distanță de Meliandou.
Folosind cadrul conceput de Buceta și echipă, cercetătorii au reușit să prezică „retroactiv” un „vârf de infecție la Meliandou […] în lunile în care a început focarul”. Ei au considerat descoperirile lor „remarcabile”.
Cu toate acestea, atunci când echipa a aplicat date similare dintr-o locație diferită - care se afla la 400 de kilometri distanță de Meliandou și avea un climat diferit - rezultatele nu au arătat un vârf de infecție în acea perioadă.
„În modelul nostru”, continuă Buceta, „apariția focarelor este strâns legată de fluctuațiile condițiilor de mediu care au un impact atât asupra modelelor de migrație a liliecilor, cât și asupra ratelor de infecție.”
„Astfel de descoperiri”, adaugă el, „sugerează cu tărie că factorii de mediu joacă un rol cheie în răspândirea virusului Ebola printre lilieci”.
Oamenii de știință speră că modelul lor va ajuta la prezicerea și prevenirea nu numai a focarelor de Ebola, ci și a celor ale altor viruși care se transmit de la animale la oameni.
