Wie Fledermäuse Wissenschaftlern helfen könnten, Ebola-Ausbrüche zu stoppen, bevor sie beginnen

Der aktuelle Ebola-Ausbruch in der Demokratischen Republik Kongo hat sich auf mindestens 58 Menschen ausgeweitet und hat fast die Hälfte dieser Personen getötet. Dies geht aus einem heute (23. Mai) veröffentlichten Update der Weltgesundheitsorganisation (WHO) hervor. Dies ist der neunte Ebola-Ausbruch des Landes seit 1976, als das tödliche Virus erstmals in einem Dorf in der Nähe des Ebola-Flusses entdeckt wurde.

Aber was wäre, wenn Wissenschaftler Ebola-Ausbrüche vorhersagen und sie stoppen könnten, bevor sie überhaupt begonnen haben?

Das ist das Ziel einer Gruppe von Forschern, die Ebola-Ausbrüche vorhersagen wollen, bevor sie damit beginnen, die Migrationsmuster eines der Hauptwirte der Krankheit zu verfolgen: Fledermäuse. Die Forscher schilderten ihre Arbeit in einer neuen Studie, die gestern (22. Mai) in der Zeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurde. [5 Dinge, die du über Ebola wissen solltest]

"Wissenschaftler, die sich mit der Verbreitung von Krankheiten wie Ebola beschäftigen, arbeiten traditionell unter der Annahme, dass sich die Krankheit gleichmäßig fortpflanzt", sagte Co-Autor Paolo Bocchini, Professor für Bauingenieurwesen und Umwelttechnik an der Lehigh University in Pennsylvania. "In Wirklichkeit hängen Krankheiten, die von tierischen Wirten verbreitet werden, davon ab, wie diese Wirte wandern."

Mithilfe von Satelliteninformationen sowie Daten zu Infektionsraten, Geburten und Todesfällen bei Fledermäusen haben Bocchini und seine Kollegen ein Modell entwickelt, das den Wanderungsmustern der Säugetiere in Afrika folgt, wenn sie Ressourcen auf dem gesamten Kontinent verfolgen.

Durch das "Füttern von Modellen" mit diesen Informationen sowie Daten über die Verfügbarkeit von Nahrung und Unterkunft für die Fledermäuse, war das Modell in der Lage, "Ausbruchs-Hotspots entsprechend der Fledermaus-Migration während des Ebola-Ausbruchs 2014 genau vorherzusagen", sagte Bocchini gegenüber Live Science. (Der Ausbruch von 2014, der in Westafrika stattfand, forderte mehr als 11.000 Menschenleben.)

Mit anderen Worten, die Forscher verwendeten ihr Modell, um rückwirkend zu hypothetisieren, wo 2014 Ebola-Ausbrüche in Afrika stattgefunden haben sollten, basierend auf der Kartierung der Fledermausbewegung. Und die Modelle haben sich als richtig erwiesen: An ihren prognostizierten Hotspots gab es tatsächlich Ausbrüche.

Zum Beispiel prognostizierte das Modell rückwirkend im Jahr 2014 in Meliandou, einem abgelegenen Dorf in Guinea, einen Höchststand von Ebola-infizierten Fledermäusen. Als die Forscher im selben Zeitraum Berichte über Ebola im Dorf analysierten, fanden sie heraus, dass ihr vorhergesagter Höhepunkt mit den Monaten zusammenfiel, in denen der Ausbruch begann.

Jetzt, "das Ziel ist, dieses Modell zu verwenden, um zukünftige Ausbrüche von Ebola vorherzusagen", sagte Bocchini. "Wenn Sie wissen, wo das Risiko in einem bestimmten Zeitraum am höchsten ist, können Sie diesen Hotspots gezielt Ressourcen zuweisen." [10 tödliche Krankheiten, die über Arten hüpften]

Zu den Ressourcen gehören Impfstoffe, öffentliche Gesundheitskampagnen, sogar Ärzte - aber diese Ressourcen sind immer begrenzt, fügte Bocchini hinzu.

Andere Experten sind sich einig, dass solche Vorhersagemodelle hilfreich sein könnten, insbesondere in Verbindung mit anderen Methoden der Krankheitskontrolle.

"Kontaktverfolgung" oder Modellierung, die Personen identifiziert und potenziell behandelt, die mit infizierten Personen in Kontakt gekommen sind, war bis jetzt das Hauptsystem für Ebola-Kontrolle, sagte Cameron Browne, Assistenzprofessor für angewandte Mathematik an der Universität von Louisiana in Lafayette , der nicht an der neuen Studie beteiligt war. Brownes Forschungsschwerpunkte sind die mathematische Modellierung von Infektionskrankheiten.

"Die Identifizierung möglicher Spillovers von Fledermaus zu Mensch ist definitiv wichtig", sagte Browne Live Science. "Spillover" bezieht sich auf die Ausbreitung einer Krankheit von einer Art zur anderen; Durch das Aufspüren infizierter Fledermäuse hilft das Modell der neuen Studie dabei, Bereiche vorherzusagen, in denen Spillover wahrscheinlicher ist.

"Sobald ein Hotspot identifiziert ist, muss es noch eine Kontrollstrategie geben", sagte Browne. "Letztendlich ist es die Überwachung durch Modellierung, die der Schlüssel zur Kontrolle der Krankheit sein wird - ob es nun um die Verfolgung von Kontakten oder die Identifizierung von Tieren geht, die einen Ausbruch verursachen könnten."

Bocchini und seine Kollegen haben von den National Institutes of Health ein Stipendium erhalten, um ihre Arbeit fortzusetzen. Sie hoffen, ihr Modell für alle Länder zugänglich zu machen, und planen, "die Technologie auf neuere und mögliche zukünftige Ausbrüche anzuwenden", sagte er.

"Wir denken, dass diese Modellierungsmethode sogar für andere Krankheiten gelten könnte", sagte Bochinni. "In Amerika könnte dieses Modell sogar Ausbrüche von Krankheiten wie Zika vorhersagen", obwohl an dieser Stelle viel mehr Forschung nötig ist.

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