Экологи выявляют новые потенциальные источники вируса Эбола и других филовирусов: наиболее вероятные хозяева вируса включают виды от Юго-Восточной Азии до Центральной и Южной Америки

Экологи выявляют новые потенциальные источники вируса Эбола и других филовирусов: наиболее вероятные хозяева вируса включают виды от Юго-Восточной Азии до Центральной и Южной Америки

«Используя методы машинного обучения, разработанные для искусственного интеллекта, мы смогли собрать воедино данные из экологии, биогеографии и общественного здравоохранения, чтобы идентифицировать виды летучих мышей с высокой вероятностью укрывать лихорадку Эбола и другие филовирусы», — сказала ведущий автор статьи Барбара Хан из Кэри. Институт экосистемных исследований. "Понимание того, какие виды переносят эти вирусы и где они находятся, имеет важное значение для предотвращения распространения в будущем."

Филовирусы, которые происходят от животных и могут передаваться человеку, представляют серьезную угрозу для здоровья человека и сохранения приматов. По данным Всемирной организации здравоохранения, от болезни, вызванной вирусом Эбола, смертность среди людей составляет 50 процентов, а среди человекообразных обезьян, таких как гориллы и шимпанзе, этот показатель еще выше.

Определение того, какие животные служат резервуарами вируса Эбола — источники, из которых он может передаваться людям и другим восприимчивым животным, — имеет решающее значение для предотвращения будущих вспышек. Это оказалось трудным отчасти из-за огромного географического ареала распространения вируса в экваториальной Африке и огромного количества потенциальных видов-резервуаров в пределах этого ареала. Однако появляется все больше свидетельств того, что некоторые летучие мыши являются наиболее вероятными виновниками.

Хан и его коллеги из Университета Джорджии и Университета Мэсси в Новой Зеландии приступили к разработке «профиля черт» летучих мышей, чувствительных к филовирусу. Изучив более 50 биологических и экологических признаков 21 вида летучих мышей, которые, как известно, являются носителями филовирусов, они обнаружили несколько, которые отличают их от других летучих мышей с точностью 87%.

К ним относятся более раннее созревание, более частые пометы и более крупные при рождении щенки. Их ареалы также шире и перекрываются с большим количеством видов млекопитающих, чем у других летучих мышей.
Они использовали машинное обучение — сложные компьютерные программы, которые могут анализировать огромные объемы данных и находить скрытые закономерности — чтобы сравнить все 1116 видов летучих мышей в мире с профилем. Это позволило им определить, какие другие виды обладают этими чертами и, следовательно, являются потенциальными хозяевами филовируса.

Наконец, они нанесли на карту географические ареалы всех видов, которые соответствуют профилю признака, чтобы определить потенциальные очаги распространения филовируса.

Их результаты содержали несколько сюрпризов.
Хотя многие виды, наиболее точно соответствующие профилю, встречаются в Африке к югу от Сахары, первые 10 процентов наиболее вероятных хозяев распространены гораздо шире, чем ожидали исследователи. Виды обитают в Юго-Восточной Азии, Центральной и Южной Америке.

Несколько горячих точек, где перекрывается ряд потенциальных резервуарных видов, находятся за пределами Африки, особенно в некоторых частях Таиланда, Бирмы, Малайзии, Вьетнама и Северо-Восточной Индии.
Полученные данные предоставляют информацию, которую можно использовать для более эффективного нацеливания эпиднадзора, сосредоточив внимание на наиболее вероятных носителях филовируса, многие из которых никогда не тестировались.
Старший автор Джон Дрейк, директор нового Центра экологии инфекционных заболеваний UGA при Школе экологии Odum, сказал, что результаты также подчеркивают важность междисциплинарного подхода, который является визитной карточкой центра.
«Одна вещь, которую ставит перед собой центр, — это проводить синтетические (междисциплинарные) исследования, которые простираются от фундаментальных наук до управления дикой природой, общественного здравоохранения и клинической практики», — сказал он. «Эта работа демонстрирует, как центр поддерживает такие усилия, объединяя экспертов в предметной области (в данном случае Дэвида Хеймана из Университета Мэсси) с научными провидцами« большой картины », такими как Барбара Хан, с помощью методологии современной науки о данных (Дрейк из UGA и Дж.П.

Шмидт)."
Кроме того, студентка UGA Лаура Александер, сейчас докторант Калифорнийского университета в Беркли, провела обзор основной литературы, чтобы составить исчерпывающую картину того, что было и чего не было известно о предметной области, а докторант UGA Сара Боуден — теперь докторант в Институте Кэри — разработал карты.
Полученные результаты подняли вопросы для будущих исследований, которые потребуют аналогичного междисциплинарного подхода.
«Мы подозреваем, что могут быть и другие филовирусы, ожидающие своего обнаружения», — сказал Дрейк. "Неурегулированным вопросом для будущей работы является изучение того, почему в Юго-Восточной Азии так мало случаев распространения филовируса, связанных с людьми и дикими животными, по сравнению с экваториальной Африкой."

Поддержка исследований была предоставлена ​​программой RAPIDD Национальных институтов здравоохранения и Национальным институтом общих медицинских наук NIH под номером награды U01GM110744.

Дружественные новости