هشدار درباره تبدیل تالاب‌های ایران به کانون سرریز ویروس‌های حیوانی

به گزارش ایسنا، نادر ابراهیمی، کارشناس ارشد ویروس‌شناسی پزشکی انستیتو پاستور ایران در پنجاه‌وششمین نشست علمی مرکز تحقیقات بیماری‌های نوپدید و بازپدید انستیتو پاستور ایران با موضوع «آنفلوانزای فوق‌حاد پرندگان H5N1؛ از همه‌گیری گسترده در حیوانات تا پاندمی انسانی»، با تأکید بر اینکه عبور یک ویروس از یک گونه به گونه دیگر صرفاً به معنای وقوع یک جهش ژنتیکی نیست، گفت: عوامل متعددی از جمله میزان تماس با ویروس، نوع مواجهه، احتمال عفونت و ویژگی‌های میزبان باید در کنار یکدیگر قرار گیرند تا انتقال بین‌گونه‌ای رخ دهد. اینکه چه زمانی یک عامل بیماری‌زا در حال گردش در میزبان حیوانی می‌تواند به تهدیدی برای انسان تبدیل شود، باید گفت که فعالیت‌های انسانی و تغییرات اکولوژیک می‌توانند زمینه نزدیک‌شدن انسان به میزبان‌های آلوده و در نهایت عبور عامل بیماری‌زا از سد گونه‌ای را فراهم کنند.

این پژوهشگر با تشریح مفهوم «سرریز ویروسی» یا Spillover توضیح داد: زمانی که یک ویروس از میزبان اولیه خود به گونه‌ای جدید منتقل می‌شود، این رخداد سرریز نام دارد و اگر میزبان جدید انسان باشد، با سرریز زئونوتیک مواجه هستیم. هر تماسی با ویروس الزاماً به عفونت منجر نمی‌شود و هر عفونتی نیز به معنای انتقال گسترده ویروس یا شکل‌گیری پاندمی نیست. حتی اگر ویروس از سد گونه‌ای عبور کند و انسان را آلوده سازد، این اتفاق به‌تنهایی به معنای توانایی انتقال آن از یک انسان به انسان دیگر نیست.

وی فرصت‌های اکولوژیک، میزان تماس انسان با حیوانات آلوده، موانع فیزیکی و ویژگی‌های گیرنده‌های سلولی از جمله عوامل مؤثر بر سرریز ویروس عنوان کرد و ادامه داد: تغییرات اکولوژیک می‌توانند احتمال تماس انسان و حیوانات را افزایش دهند، تخریب جنگل‌ها و زیستگاه‌های حیات‌وحش، تجارت حیوانات، شیوه‌های نامناسب دامداری و مسیرهای مهاجرت پرندگان از جمله عواملی هستند که باید در بررسی خطر انتقال عوامل بیماری‌زا مورد توجه قرار گیرند.

این پژوهشگر برای توضیح اثر تخریب زیستگاه‌ها به بیماری‌هایی مانند "هندرا" اشاره کرد و یادآور شد: خفاش‌های میوه‌خوار میزبان طبیعی این ویروس هستند و شرایط زیستی و استرس‌های محیطی می‌توانند بر وضعیت سیستم ایمنی آنها اثر بگذارند. با تغییر شرایط محیطی و افزایش تماس این جانوران با سایر گونه‌ها، امکان انتقال ویروس به میزبان‌های جدید، از جمله اسب و در نهایت انسان فراهم می‌شود. از این رو می‌توان سرریز را به سه حالت شکست‌خورده، ناقص و کامل تقسیم کرد. در سرریز شکست‌خورده، انتقال به میزبان جدید به شکل مؤثر ادامه پیدا نمی‌کند؛ در سرریز ناقص، عفونت در میزبان جدید رخ می‌دهد، اما انتقال پایدار میان افراد آن گونه شکل نمی‌گیرد؛ در سرریز کامل، ویروس می‌تواند انتقال مؤثر و پایدار را در میزبان جدید برقرار کند.

ابراهیمی با اشاره به ویروس H5N1 با تاکید بر اینکه این ویروس در حال حاضر در وضعیت سرریز ناقص قرار دارد؛ به این معنا که موارد ابتلای انسانی گزارش شده، اما انتقال پایدار انسان‌به‌انسان از آن مشاهده نشده است، خاطر نشان کرد: در یکی از چارچوب‌های جامع علمی که سال گذشته از سوی پژوهشگران این حوزه ارائه شد، سه متغیر اصلی شامل فشار عامل بیماری‌زا، دوز و مسیر ورود ویروس و احتمال وقوع عفونت در نظر گرفته شده است. قرارگرفتن این متغیرها در کنار یکدیگر می‌تواند احتمال سرریز را افزایش دهد، هرچند هم‌زمانی و هم‌راستایی همه این عوامل اتفاقی دشوار و نسبتاً نادر است. سرریز ویروس فرآیندی خطی نیست و عوامل متعدد و پیچیده‌ای در آن دخالت دارند. به همین دلیل، نمی‌توان تنها با بررسی یک جهش ژنتیکی یا یک عامل منفرد، وقوع سرریز یا پاندمی را پیش‌بینی کرد. پس از شناسایی یک مورد ابتلا، ابتدا باید ویژگی‌های بالینی فرد آلوده بررسی شود، سپس توالی ژنتیکی عامل بیماری‌زا مورد مطالعه قرار گیرد و در ادامه، عوامل خطر در محیط وقوع عفونت و حیوانات مرتبط با آن تحت پایش قرار گیرند.

این پژوهشگر با تفکیک دو مفهوم «سرریز» و «گسترش» ویروس، اظهار کرد: میزان سرریز و توانایی انتشار یک عامل بیماری‌زا لزوماً یکسان نیست. برای مثال، برخی ویروس‌ها مانند HIV و ابولا توانایی انتشار قابل توجهی دارند، اما سرریز آنها به گونه‌های جدید محدودتر است؛ در مقابل، ویروس‌هایی مانند H5N1، لاسا و مرس می‌توانند موارد سرریز متعددی داشته باشند، اما انتشار آنها در جمعیت انسانی محدود باقی بماند. خطرناک‌ترین وضعیت زمانی است که یک عامل بیماری‌زا هم توانایی بالایی برای عبور از گونه‌ها داشته باشد و هم بتواند به‌راحتی در جمعیت میزبان جدید منتشر شود.

ابراهیمی به روند افزایش موارد سرریز در جهان اشاره کرد و یادآور شد: از ابتدای قرن بیستم تاکنون، تغییرات جمعیتی و فعالیت‌های انسانی، از جمله تخریب محیط زیست، موجب افزایش فرصت تماس انسان با گونه‌های مختلف شده است. در سال ۱۹۰۰ جمعیت جهان حدود یک میلیارد و ۶۰۰ میلیون نفر بود، اما اکنون جمعیت جهان به حدود هشت میلیارد نفر رسیده است؛ افزایش جمعیت و تغییر الگوهای تماس می‌تواند بر فراوانی رخدادهای انتقال عوامل بیماری‌زا اثر بگذارد. شیوع آنفلوانزای پرندگان در گاوهای شیری آمریکا در بهار ۲۰۲۴ یکی از این نمونه‌ها است؛ تگزاس نخستین ایالتی بود که آلودگی گاوهای شیری به این ویروس را گزارش کرد و پس از آن، موارد آلودگی در ایالت‌های دیگر نیز شناسایی شد.

این پژوهشگر درباره چگونگی انتقال ویروس به گاوها، توضیح داد: درباره مسیر اولیه انتقال فرضیه‌های مختلفی مطرح شده است؛ از جمله انتقال تنفسی، ورود فضولات پرندگان آلوده به غذای گاوها یا قرارگرفتن پستان دام در معرض آلودگی‌های محیطی. با این حال، مسیر دقیق انتقال اولیه هنوز به‌طور قطعی مشخص نشده است.

وی با اشاره به نشانه‌های بیماری در گاوهای آلوده، گفت: یکی از نشانه‌های مهم، کاهش میزان تولید شیر است. همچنین وجود ویروس عفونی در شیر گاوهای آلوده با استفاده از روش‌های آزمایشگاهی سنجش عفونت‌زایی شناسایی شده است؛ موضوعی که اهمیت بررسی دقیق‌تر رفتار ویروس در شیر و اثربخشی فرآیندهای غیرفعال‌سازی آن را افزایش می‌دهد. انتقال ویروس از یک مزرعه به مزرعه دیگر گزارش شده و حیواناتی مانند گربه و راکون نیز به آن آلوده شده‌اند. درباره گربه‌ها، یکی از مسیرهای مطرح‌شده، مصرف شیر گاوهای آلوده در مزارع است.

کارشناس ارشد ویروس‌شناسی پزشکی انستیتو پاستور ایران، به بازآرایی ژنتیکی ویروس در جریان این رخداد اشاره کرد و با بیان اینکه بررسی‌ها نشان می‌دهد دو ژنوتایپ ویروسی در شکل‌گیری ویروس عامل شیوع در گاوهای تگزاس نقش داشته‌اند و بازآرایی قطعات ژنومی آنها به پیدایش ژنوتایپ B3.13 از کلاد ۲.۳.۴.۴b منجر شده است، اضافه کرد: با این حال، میزبان واسطی که این بازآرایی ژنتیکی در آن رخ داده، هنوز مشخص نیست. وضعیت شیوع در سال ۲۰۲۶ نیز نمونه دیگر است؛ آلودگی گاوهای شیری در ۱۹ ایالت آمریکا گزارش شده است. همچنین، بر اساس آمار ارائه‌شده در این نشست، از سال ۲۰۲۴ تاکنون ۷۲ مورد ابتلای انسانی گزارش شده که ۴۲ مورد از آنها با تماس و مواجهه با گاوهای آلوده مرتبط بوده است. بیشتر مبتلایان علائم خفیفی داشته‌اند و عفونت چشمی و مشکلات تنفسی از جمله علائم گزارش‌شده بوده است.

وی با اشاره به مطالعات آزمایشگاهی جدید درباره سازگاری ویروس با سلول‌های گاو، گفت: در پژوهش‌هایی که با استفاده از نمونه‌های بافت ریه و غده پستانی گاو انجام شده، تغییرات ژنتیکی مؤثر بر تعامل ویروس با اجزای سلولی بررسی شده است. یکی از اجزای مهم در این زمینه، پروتئین سلولی ANP32 است که در سلول‌های انسان، پرندگان و پستانداران از جمله گاو وجود دارد. برخی جهش‌ها در ژن PB2، از جمله M631L، D771N و E627K می‌توانند بر میزان تعامل پروتئین PB2 ویروس با ANP32 اثر بگذارند و سازگاری ویروس با سلول‌های میزبان را افزایش دهند. این تغییرات در سطح مولکولی می‌توانند به تکثیر بهتر ویروس در میزبان‌های جدید کمک کنند.

این محقق انستیتوپاستور با اشاره به طراحی واکسن برای گاوهای شیری، گفت: واکسنی علیه H5N1 برای گاوها طراحی شده و در دو گروه کوچک مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج اولیه نشان داده که این واکسن می‌تواند میزان RNA ویروسی را در گاوهای واکسینه‌شده کاهش دهد؛ البته این نتایج به دلیل محدودبودن تعداد دام‌های مورد بررسی، نیازمند ارزیابی‌های بیشتر است. با وجود تغییرات و تحولات ویروس در سال‌های اخیر، تا زمان ارائه این گزارش، انتقال پایدار انسان‌به‌انسان H5N1 مشاهده نشده است.

انتقال ویروس به پستانداران دریایی

وی در ادامه با اشاره به انتقال ویروس به پستانداران دریایی گفت: از سال ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۶ مواردی از آلودگی پستانداران دریایی گزارش شده است. در انگلستان، در سال ۲۰۲۲ نخستین موارد در این گروه شناسایی شد، اما میزان تلفات محدود بود و انتقال گسترده درون‌گونه‌ای مشاهده نشد. در آرژانتین، به‌ویژه در یکی از کلونی‌های شیرهای دریایی، انتقال ویروس از یک شیر دریایی به شیر دریایی دیگر رخ داد و تلفات بسیار گسترده‌ای گزارش شد؛ به‌طوری‌که میزان مرگ‌ومیر در یکی از کلونی‌ها به حدود ۹۵ درصد رسید. مواردی از آلودگی شیرهای دریایی در کالیفرنیا نیز گزارش شده است.

ابراهیمی با اشاره به روند انتقال ویروس در پستانداران دریایی، ادامه داد: آلودگی پرندگان دریایی از جمله پلیکان‌ها در نوامبر ۲۰۲۲ گزارش شد و در ادامه، انتقال ویروس به دلفین‌ها و گونه‌های مختلف شیرهای دریایی نیز مشاهده شد. رخداد آرژانتین در سال ۲۰۲۳ از مهم‌ترین موارد انتقال درون‌گونه‌ای در این گروه از جانوران بود. در مسیر تبدیل یک عامل بیماری‌زا به تهدیدی جهانی، ابتدا شیوع در حیوانات رخ می‌دهد، سپس موارد ابتلای انسانی شناسایی می‌شود و در مرحله بعد ممکن است انتقال محدود انسان‌به‌انسان شکل بگیرد. در صورت گسترش این انتقال و برقراری زنجیره‌های پایدار، احتمال وقوع پاندمی مطرح می‌شود. H5N1 در حال حاضر در مرحله‌ای قرار دارد که موارد ابتلای انسانی گزارش شده، اما انتقال پایدار انسان‌به‌انسان هنوز شکل نگرفته است. فاصله زمانی میان نخستین موارد سرریز و ایجاد انتقال انسانی می‌تواند طولانی باشد و زمان وقوع مراحل بعدی نیز به مجموعه‌ای از عوامل اکولوژیک، ژنتیکی و رفتاری بستگی دارد.

هشدار درباره وضعیت تالاب‌ها و مسیرهای مهاجرت پرندگان در ایران

کارشناس ارشد ویروس‌شناسی پزشکی انستیتو پاستور ایران با اشاره به موقعیت جغرافیایی ایران در مسیرهای مهاجرت پرندگان، گفت: کشور ما در مسیر سه کریدور مهم مهاجرت پرندگان قرار دارد و این پرندگان به تالاب‌ها و دریاچه‌های مهمی وارد می‌شوند. از این رو، پایش این زیستگاه‌ها برای شناسایی و کنترل ویروس‌های قابل انتقال میان پرندگان و پستانداران اهمیت زیادی دارد.

وی با اشاره به کنوانسیون رامسر، اظهار کرد: این کنوانسیون در سال ۱۹۷۱ امضا شد و از سال ۱۹۷۵ لازم‌الاجرا شد و بر حفاظت از تالاب‌ها و اهمیت پایش آنها تأکید دارد؛ با این حال، بسیاری از تالاب‌ها و دریاچه‌های کشور با مشکلاتی مانند کاهش منابع آبی و ورود آلاینده‌ها مواجه‌اند.

این پژوهشگر با تأکید بر ارتباط وضعیت زیستگاه‌ها و احتمال سرریز ویروس، افزود: تخریب تالاب‌ها و کاهش کیفیت زیستگاه‌های پرندگان می‌تواند شرایطی ایجاد کند که تماس میان انسان و پرندگان افزایش یابد. چنین مناطقی ممکن است به نقاط پرخطر یا کانون‌های احتمالی سرریز ویروس تبدیل شوند.

وی با اشاره به تالاب میانکاله در استان گلستان و تالاب انزلی در استان گیلان، گفت: این مناطق از زیستگاه‌های مهم پرندگان مهاجر در کشور هستند و لازم است وضعیت آنها از نظر حضور پرندگان، گردش ویروس و میزان تماس با جوامع انسانی به‌صورت مستمر بررسی شود.

ابراهیمی با اشاره به دو مفهوم «مخزن» و «منبع» در بررسی گردش ویروس‌ها، توضیح داد: ممکن است ایران در حال حاضر بیشتر نقش مقصد یا دریافت‌کننده ویروس‌هایی را داشته باشد که از مناطق مختلف وارد کشور می‌شوند؛ اما اگر شرایطی فراهم شود که ویروس در داخل کشور تکامل یابد و از اینجا به مناطق دیگر منتقل شود، وضعیت متفاوت خواهد بود و کشور می‌تواند به منبع انتشار سویه‌ها یا ژنوتایپ‌های جدید تبدیل شود. قرارگرفتن این دو وضعیت در کنار یکدیگر، یعنی ورود ویروس از مسیرهای مختلف و فراهم‌شدن امکان تکامل و انتشار مجدد آن می‌تواند خطرات جدی برای سلامت کشور و منطقه ایجاد کند. تأخیر در گزارش‌دهی، اجرا نشدن کامل رویکرد «سلامت واحد»، گزارش‌نشدن برخی موارد خفیف، موانع زبانی میان کشورها و گزارش‌های تکراری از جمله عواملی هستند که می‌توانند کیفیت داده‌های پایش را کاهش دهند و تفسیر درست اطلاعات اپیدمیولوژیک را دشوار کنند.

وی با تأکید بر ضرورت همکاری میان حوزه‌های انسانی، حیوانی و محیط زیست، افزود: سلامت انسان، حیوانات و محیط زیست به یکدیگر وابسته است و نمی‌توان برای پیشگیری از بیماری‌های نوپدید، تنها یکی از این حوزه‌ها را در نظر گرفت. به همین دلیل، اجرای مؤثر رویکرد سلامت واحد و همکاری میان متخصصان این حوزه‌ها ضروری است.

هوش مصنوعی؛ ابزار پیش‌بینی یا پیشگویی پاندمی؟

کارشناس ارشد ویروس‌شناسی پزشکی انستیتو پاستور ایران با اشاره به استفاده از هوش مصنوعی برای پیش‌بینی سرریز ویروس‌ها، گفت: در سال‌های اخیر مدل‌های مختلفی برای شناسایی و پیش‌بینی احتمال سرریز با استفاده از هوش مصنوعی طراحی شده‌اند؛ با این حال، این رویکرد با محدودیت‌هایی نیز مواجه است. یکی از چالش‌های مهم این است که در مراحل اولیه شیوع، معمولاً همه داده‌های ژنومی، بالینی و اپیدمیولوژیک به‌صورت هم‌زمان و کامل در دسترس نیستند. از سوی دیگر، داده‌های ناقص، اشتباه یا تکراری می‌توانند بر خروجی مدل‌ها اثر بگذارند و دقت پیش‌بینی را کاهش دهند.

این پژوهشگر با اشاره به اختلاف‌نظرها درباره قابلیت هوش مصنوعی در پیش‌بینی پاندمی‌ها، اضافه کرد: برخی متخصصان نسبت به اتکای بیش از حد به این مدل‌ها هشدار می‌دهند و معتقدند صرف داشتن توالی ژنتیکی یک عامل بیماری‌زا برای پیش‌بینی زمان و محل وقوع پاندمی بعدی کافی نیست.

وی با بیان اینکه ۲۹ مدل هوش مصنوعی مرتبط با پیش‌بینی سرریز را در مقالات علمی بررسی کرده است، اظهار کرد: برخی از این مدل‌ها نتایج قابل توجهی داشته‌اند، اما باید توجه داشت که مدل هوش مصنوعی را نباید به‌عنوان پیشگو در نظر گرفت؛ این ابزار می‌تواند در پیش‌بینی و تحلیل خطر کمک‌کننده باشد، اما کیفیت داده‌های ورودی و محدودیت‌های آن باید همواره مورد توجه قرار گیرد.

*