Chytřejší věda o krok napřed před příští pandemií

Výzkumníci financovaní z programu EU Horizont kombinují různé datové techniky, od monitorování komárů až po dohled nad kanalizacemi, aby odhalili první známky nově se objevujících infekcí dříve, než udeří.

Nová výzkumná iniciativa financovaná EU – Versatile Emerging Infectious Diseases Observatory (VEO) se rozbíhala právě v době, kdy se svět na začátku roku 2020 probudil do globální pandemie covidu-19. Výzkumníci zapojení do této iniciativy si dali za cíl zlepšit způsob, jak reagovat na mimořádné události v oblasti veřejného zdraví, a to prostřednictvím lepšího dohledu nad nemocemi. Jejich úsilí se stalo tváří v tvář zdravotní krizi, kterou právě covid-19 vyvolal, o to relevantnějším a důležitějším.

O pět let později lekce o důležitosti připravenosti na pandemii stále silně rezonují u hlavní řešitelky projektu, profesorky Marion Koopmansové, nizozemské viroložky z Erasmus Medical Centre v Rotterdamu, která je mezinárodně uznávána pro své odborné znalosti v oblasti nově se objevujících infekčních chorob a zoonóz. „Covid-19 mi vštípil pocit naléhavosti ohledně rizik pandemií. Ukázalo se také, že infrastruktury nebyly připraveny na tento rychlý pohyb a nárůst šíření nemoci,“ uvedla.

Po celá desetiletí pracovala prof. Koopmansová v oblasti veřejného zdraví a studovala, jak se nemoci přenášejí mezi lidmi, zvířaty a životním prostředím, včetně epidemií chřipky, neštovic, eboly a ziky. Díky této práci si uvědomila, že stávající systémy sledování nejsou vybudovány tak, aby držely krok s rychlým výskytem nových infekčních onemocnění. „Dnes jdeme po jednom viru, zítra po dalším a musíme být chytřejší," řekla.

Spolu s VEO je průkopnicí proaktivnějšího, propojeného přístupu ke sledování, který kombinuje údaje o nově se objevujících nemocech – ať už šířených komáry, ptáky, nebo odpadními vodami – s novými hrozbami spojenými se změnou klimatu.

Místo toho, aby se VEO zaměřovalo pouze na jeden problém nebo patogen, zaujímá holistický přístup a skenuje více potenciálních ohnisek pro včasné varovné signály. Hlavním cílem je být ve správný čas na správném místě, co nejdříve, a potlačit problémy v zárodku, než se z nich stanou velká ohniska.

Monitorování komárů

Profesor Frederic Bartumeus z Blanes Centre for Advanced Studies ve Španělsku vede systém Mosquito Alert, který je součástí práce VEO zaměřené na problematiku nárůstu nemocí přenášených komáry v Evropě. Zde se totiž stále častěji objevují nemoci, jako je horečka dengue nebo západonilská horečka, které se kdysi z velké části omezovaly na tropické oblasti.

Od roku 2010 dochází v Evropě k neustálému nárůstu výskytu horečky dengue s více než 400 místními případy, zejména v Itálii a Francii. Virus západonilské horečky se šíří i na severu Evropy. V roce 2024 byla podle Evropského střediska pro prevenci a kontrolu nemocí hlášena u lidí, ptáků a koní až na severu Německa a Polska. V tomto kontextu poukazuje prof. Bartumeus na zvýšený pohyb lidí, změnu klimatu a rozšiřující se geografický rozsah různých druhů komárů jako na hlavní hnací síly. Nyní byl jeho tým díky VEO schopen odhalit nové poznatky o tom, jak se tyto nemoci šíří.

Například aplikace Mosquito Alert umožňuje široké veřejnosti posílat fotografie komárů a získávat data z rozsáhlých oblastí. Je k dispozici v 19 jazycích a používá se v Evropě i mimo ni. Prostřednictvím VEO byl použit k trénování modelů umělé inteligence k identifikaci druhů komárů z fotografií. Pomáhá místním zdravotnickým týmům předvídat rizika a řídit cílené kontrolní strategie.

Spojování těchto dat s jinými zdroji je však větší výhrou. „Připravenost není jen o patogenech a lidských onemocněních, je o systémech, které je předvídají a propojují. Projekty jako VEO již nejsou volitelné – jsou nezbytné," zdůrazňuje prof. Bartumeus.

Příprava na nemoc X

Odborník na antimikrobiální rezistenci společnosti VEO profesor Frank Aarestrup z Dánské technické univerzity vede další část práce VEO: monitorování odpadních vod za účelem sledování prvních příznaků „tichých epidemií“.

Tradiční sledování se zaměřuje na symptomatické pacienty. Naproti tomu dohled nad kanalizacemi sleduje změny napříč zdravou populací. Dokáže zachytit přítomnost bakteriálních patogenů, virů, parazitů a genů antimikrobiální rezistence najednou. „U zcela nových patogenů, které zatím v klinické diagnostice nehledáme, by mohl být dohled založený na odpadních vodách opravdu dobrou příležitostí,“ domnívá se prof. Aarestrup.

V Grónsku výzkumníci VEO zase zkoumali, jak by rostoucí teploty v Arktidě mohly odhalit skryté patogeny, které byly po staletí uvězněny v permafrostu. Projekt zahrnoval expedice za účelem analýzy bakterií v půdě nalezené v archeologických „hotspotech“ – místech, kde byl v minulosti ukládán lidský odpad. Výsledky ukázaly, že stopy bakterií jsou stále přítomny a budoucí tání permafrostu by mohlo odhalit důležité stopy pro sledování nových nemocí.

Prof. Koopmansová se domnívá, že měnící se klima Grónska ovlivní také širší vzorce onemocnění, jako jsou posuny v migraci ptáků. „Části Grónska jsou místy, kde se setkávají migrační pohyby z Evropy, Asie a Ameriky. Se změnou klimatu a táním ledu existuje potenciál přilákat více ptáků na delší dobu, což otevírá novou dálnici pro šíření nemocí,“ řekla.

Skutečným cílem VEO je usnadnit identifikaci a rychlou reakci na „nemoc X“ – hypotetický, ale neznámý patogen, který by jednoho dne mohl vyvolat budoucí pandemii, jako je covid-19. V červnu 2025 tým provedl simulované vypuknutí epidemie, aby otestoval svůj systém.

Projekt VEO bude oficiálně ukončen v prosinci 2025, ale prof. Koopmansová doufá, že pomůže poskytnout odrazový můstek pro budoucí iniciativy v oblasti připravenosti na pandemii. V bezprostředním horizontu bude velká část již vytvořených dat VEO otevřena pro opětovné použití ostatními a tým je zaneprázdněn vytvářením uživatelsky přívětivé aplikace pro každého, kdo se o tuto oblast zajímá.

Úspěchy týmu VEO budou také představeny v pavilonu EU „Nurturing Tomorrow“ na světové výstavě Expo 2025 v japonské Ósace. Zde bude příležitost představit poslání VEO globálnímu publiku a zdůraznit zásadní poselství, tedy že chytřejší dohled nad nemocemi závisí na robustních systémech a úzké mezinárodní spolupráci.

Zdroj: Horizon Magazine, Issue 18 | 23/06/2025