https://frosthead.com

Stoppe en svøpe

Det var 11 minutter etter klokka 12 den tredje fredagen i mars, og Sherif Zaki var i et møte på Centers for Disease Control and Prevention (CDC) da han fikk en melding på personsøkeren. " Jeg kan ikke tro det, " sa meldingen, " men det ser ut som om Toms gruppe har isolert et coronavirus. Cellene ble 'stekt' av mikrobølgeovnen, men jeg er ganske sikker (90 prosent) på at det er resultatet. Ring meg, jeg venter på deg til å se før jeg videreformidler informasjonen. Cynthia. "

Zaki er sjef for smittsom sykdom ved CDC. Patologi, studiet av sykdommens art og effekter, er ikke en av de hjertebankende spesialitetene i medisin. Det er et felt for tøffe mennesker som gjerne bruker lange perioder på mikroskopet og skanner mobillandskap etter den uvanlige eller fortellende funksjonen. I sin toleranse for høyrisiko monotoni ligner de flygeledere eller livvakter. Som i de jobbene blir de tidvis oppfordret til å flytte raskt. Zaki holdt rådene sine - "Tom" for meldingen som satt noen få meter unna - men sendte tilbake: "Jeg kommer rett ned." Han unnskyldte seg fra møtet.

Mye av det som kan sies om patologer gjelder også for elektronmikroskopister. I 19 år på CDC hadde Cynthia Goldsmith, forfatter av tekstmeldingen til Zaki, sett på mye fiendtlig territorium og plukket ut mange dårlige skuespillere i en forstørrelse på 40.000x. Hun var blant de første som tok et bilde av Sin Nombre hantavirus som var ansvarlig for tilfeller av dødelig lungebetennelse på et Navajo-reservasjon på Sørvest i 1993. I 1999 identifiserte hun først Nipah-viruset, som drepte rundt hundre grisebønder og slakteriarbeidere i Malaysia og Singapore. Men begge gangene hadde andre laboratorietester gitt henne antydning om hva hun skulle se etter. Dette var annerledes. Hun lette etter det mulige middelet til alvorlig akutt luftveissyndrom (SARS), en smittsom, noen ganger dødelig infeksjon som hadde dukket opp på to kontinenter med en halv planet fra hverandre. Ni dager tidligere hadde Verdens helseorganisasjon (WHO) gitt et "globalt varsel" om sykdommen. Hun kikket gjennom elektronmikroskopet mot et virus som opprinnelig ble hentet fra halsen til en SARS-pasient i Asia og vokst i en kolbe med celler ved CDC. Det hun så var ikke det folk sa hun skulle se. Hjertet hennes kjørte mens hun og Zaki studerte bildene på en grønn fosforescerende skjerm.

Coronaviruses - navnet kommer fra spikelike-formasjonene på virusoverflaten som noen ganger ligner en corona eller krone - var langt nede på en liste over kandidater for årsaken til SARS. Coronaviruses kan forårsake forkjølelse (men ikke de fleste forkjølelser, som er forårsaket av rhinovirus), og hos premature spedbarn, lungebetennelse. Men generelt er coronaviruses så truende for menneskers helse at de 2 629 sider lange Harrison's Principles of Internal Medicine, verdens mest solgte engelskspråklige medisinske lærebok, bruker bare seks avsnitt til dem.

Likevel var Goldsmith sikker på at hun faktisk så på et koronavirus. På 15 minutter var Zaki også overbevist. Han og Goldsmith gikk ned i gangen, der Charles Humphrey, en annen elektronmikroskopist, så på en virusprøve fra den samme pasienten, Carlo Urbani. Den første legen fra WHO som undersøkte en SARS-sak, ved Vietnams franske sykehus i Hanoi, ville Urbani dø åtte dager etter at CDC-forskerne gjorde observasjon. Humphrey brukte en teknikk med negativ flekker - i utgangspunktet en form for bakgrunnsbelysning - for å skissere materialet. Virusprøven var i dårlig tilstand, noe som gjorde identifikasjonen vanskelig. Likevel spurte Zaki, med undersøkt nøytralitet, Humphrey hva han trodde han så. Som Zaki senere forklarte, "En del av vitenskapen er å gjøre ting på en blind måte. Jeg ville ikke stille ham et ledende spørsmål. Jeg prøvde å unngå det for enhver pris."

Humphrey har sett på smittestoffer med elektronmikroskop siden 1968. "Det kan være en influensa [virus] eller et koronavirus, " sa han til Zaki. "Jeg var ikke helt klar til å lene den ene eller den andre veien, " sa han senere. "Det hadde kjennetegn ved begge deler." Etter at Zaki og Goldsmith kikket på Humphrey sine bilder, tok de ham for å se på Goldsmiths. Midt på ettermiddagen var trioen klar til å dele sin konklusjon med CDC-kolleger: Det var et koronavirus. Tre dager senere fortalte CDC verden.

I ettertid er det spenningen over oppdagelsen som medisinske forskere husker. Men den gangen følte de også bekymring. En ny, ofte dødelig sykdom, var løs i flere tettbygde byer i Kina, og blant de hyppigere ofrene var medisinsk arbeidere.

Årsaken til sykdommen er et virus på rundt 100 nanometer i diameter, eller fire milliondeler av en tomme. SARS-viruset (SARS-CoV) ligner ikke genetisk sett noen av de dusin godt studerte koronavirus som er kjent for å infisere dyr eller mennesker. Den faller ikke en gang inn i en av slektens tre brede genetiske grupper, og danner i stedet en ny gren på slektstreet. Dets opprinnelse er ukjent - og det er på en måte dets destinasjon. Biologer har ennå ikke kartlagt hele spekteret av menneskelig vev det kan bo i eller angripe. Og ingen vet om det er her for å være som en permanent sykdom som menneskekjøtt er arving etter.

Det forskere vet om koronavirus generelt, og SARS-CoV spesielt, antyder at infeksjoner kan avvike betydelig fra offer til offer, vedvarer over tid og være vanskelig å vaksinere seg mot. SARS-CoV lagrer genetisk informasjon i enkeltstrenget RNA, et mindre stabilt og mer mutabelt molekyl enn dobbeltstrenget DNA som brukes av sopp, mennesker og alt derimellom. Coronaviruses har et større genom, eller samling av arvelig materiale, enn noe RNA-virus som er studert hittil. I tillegg har de et uvanlig enzym som gjør det mulig for to søstervirus å bytte gener hvis de tilfeldigvis infiserer den samme cellen. Den kapasiteten til å danne "rekombinanter" eller hybrider, så vel som virusets store genom, gjør at slekten lett kan få eller miste egenskaper. Slike egenskaper kan inkludere muligheten til å infisere nye arter, unnvike immunforsvaret og endre opphold i kroppen over tid.

Historien om overførbart gastroenterittvirus hos griser viser hvordan koronavirus skaffer seg nye krefter. Sykdommen, kjent siden 1940-tallet, forårsaker alvorlig diaré hos smågriser. Periodiske utbrudd har drept hele generasjoner av dyr på noen gårder. I 1989 begynte bønder i Europa å merke en ny luftveisinfeksjon hos griser. Årsaken viste seg å være en genetisk endret form for gastroenterittvirus som hadde utviklet evnen til å invadere lungene. Coronavirus er skifter, multitaskere, regelbrytere. Bovint koronavirus forårsaker flere forskjellige sykdommer hos storfe. Hos kalver forårsaker det alvorlig diaré; i åringer, en lungebetennelse kalt fraktfeber; hos voksne kyr, en dysenteri-lignende sykdom.

Coronaviruses er allsidige på andre måter også, med noen stammer som er i stand til å infisere mer enn én art. En studie for to år siden viste at et koronavirus isolert fra storfe også kunne smitte baby kalkuner, men ikke, underlig nok, kyllinger. "Coronaviruses kan være mye mer promiskuøse enn vi opprinnelig trodde, " sier Linda Saif, veterinærforsker og virolog ved Ohio State University.

Forskere har bare begynt å lære seg engasjementets regler som SARS coronavirus følger. Som mange av sine pårørende ser det ut til å være en lunge-og-tarmsug; mennesker dør av lungeskade; omtrent en femtedel av ofrene har oppkast og diaré. Men SARS-CoV oppfører seg i motsetning til mange luftveisvirus. For en ting utvikler sykdommen den forårsaker sakte. Dessuten er det en nesten mirakuløs sparing av barn. I det siste SARS-utbruddet ble få barn syke og ingen under 16 år døde. Forskere vet ennå ikke hvorfor.

Hvis SARS-CoV kom inn i den menneskelige befolkningen fra dyr, er det på ingen måte det første viruset som gjorde hoppet mellom arter. Meslinger, som har plaget mennesker i minst 2000 år og fremdeles dreper mer enn 700.000 mennesker årlig (for det meste barn), er forårsaket av et virus hvis nærmeste pårørende forårsaker rindepest, en sykdom i storfe. Domestiseringen av dyr samlet mennesker og storfugler i stort antall, og noen av flokkens patogener tilpasset livet i gjeterne. Et lignende sprang for aldre siden kan ha introdusert menneskelige bestander til koppevirus, som siden er blitt utryddet.

Det kanskje viktigste spørsmålet om SARS - er det med oss ​​for alltid? - kan ennå ikke besvares. I følge foreløpige rapporter, har noen eksotiske pattedyr i det sørlige Kina som blir fanget og solgt for mat (inkludert den maskerte palme-civet) et koronavirus som er identisk med SARS-CoV med et viktig unntak: dyrevirusets RNA har ytterligere 29 nukleotider, eller kjemisk subenheter. Likheten antyder at SARS-viruset oppsto fra dyreviruset. Hvis de 29 manglende nukleotidene holder nøkkelen til fremveksten av SARS-CoV, kan fremtiden avhenge av hvor ofte den spesielle genetiske sletting skjer. Det kan ikke skje igjen på flere tiår eller århundrer. Eller det kan skje neste år. Men selv om virusets arvemateriale endres ofte, kan fremtidige epidemier muligens forhindres bare ved å holde folk borte fra palmesiveter og andre infiserte arter.

Alternativt kan SARS oppføre seg som ebola-hemoragisk feber, som vises periodisk. Ebola dukket opp i 1976 ved samtidig utbrudd i Zaire og Sudan. Viruset rammer i Afrika hvert par år, dreper 50 til 90 prosent av menneskene det smitter, og forsvinner deretter. Til tross for stor innsats har forskere fremdeles ikke funnet den naturlige dyreverten eller reservoaret for ebolavirus, og det gjør det vanskeligere å forhindre periodiske utbrudd.

I begynnelsen av juli erklærte WHO at utbruddet var over. Ved siste uttelling hadde 8 399 mennesker i 30 nasjoner blitt identifisert som "sannsynlige" SARS-tilfeller, og 813 av dem hadde dødd.

Selv om SARS-epidemien offisielt er over, kan selvfølgelig viruset fortsatt være med oss. Noen få overlevende er kjent for å ha båret den i flere måneder og kan være smittsomme. Det kan også tenkes at en håndfull mennesker med sykdommen har sluppet unna oppdagelsen. Av disse grunner mener noen medisinske eksperter at bare en vaksine kan kvitte seg med SARS-menneskeheten for visse. Å lage og teste en vil kreve minst tre års arbeid, sier Gary Nabel, direktør for vaksineforskningssenteret ved National Institute of Allergy and Infectious Diseases. (Det samme vil sannsynligvis være tilfelle for anti-SARS-medisiner.) Likevel har vaksiner mot animalsk koronavirus en plettprotokoll. Noen gir bare forbigående beskyttelse. Andre, som vaksinen mot feline coronavirus, kan til og med forverre en infeksjon under noen omstendigheter. Inntil gode medikamenter og en effektiv vaksine er tilgjengelige, er den beste tilnærmingen for å forhindre global spredning av sykdommen avgjort gammeldags: å identifisere smittede personer, isolere dem til de blir frisk og karantene mennesker som har hatt nær kontakt med ofrene. Disse tiltakene, anvendt flittig de siste månedene og i mange nasjoner, ser ut til å ha oppnådd noe nesten uhørt i medisinens historie - i det minste midlertidig å stoppe en epidemisk luftveisinfeksjon.

For hans del satser CDCs Zaki på SARSs retur. "Jeg ser ikke noen grunn til at det ikke skulle komme tilbake, " sier han. "Vi kan lære av historien. Hvis det skjedde en gang, kan det skje igjen."

Baksiden av slik fatalisme - eller er det realisme? - er at til tross for noen spådommer om at fremveksten av SARS fremkaller et nytt årtusen av stadig akkumulerende menneskelige pynt, er ingenting om det forhåndsbestemt. Vi bør ikke glemme at takket være sanitet, velstand og medisin, har mange infeksjonssykdommer trukket seg tilbake i mange deler av verden enn det som har oppstått i det siste århundre. Utseendet til SARS, som så mange viktige historiske hendelser, var et produkt av flere titalls, eller hundrevis, av små forekomster, mange av dem tilfeldige. Det var verken uunngåelig eller helt uventet. Det er akkurat det som skjedde.

Stoppe en svøpe