Naujasis modelis rodo, kad H5N1 neaptinkamas JAV pieninėse bandose

Naujasis modelis rodo, kad H5N1 neaptinkamas JAV pieninėse bandose

Galingas H5N1 perdavimo 35 974 JAV bandose modeliavimas rodo, kad virusas yra daug labiau paplitęs, nei pranešta, todėl skubiai reikia geresnės žemės ūkio priežiūros ir stipresnės ligų kontrolės.

Neseniai žurnale paskelbtame tyrimeGamtos bendravimasTyrėjai sukūrė ir išbandė naują stochastinį metapopuliacijos perdavimo modelį, kad pateiktų mastą, pagrindinius epidemiologinius duomenis ir didžiausios rizikos sąlygas vykstančioje JAV pieninių galvijų H5N1 gripo epidemijoje. Modelis imituoja H5N1 perdavimą tarp 35 974 bandų Jungtinėse Valstijose, o galvijų judėjimą informuoja tikimybiniai Jungtinių Valstijų gyvūnų judėjimo modelio (USAMM) rezultatai ir patvirtina tarpvalstybiniai veterinarinio patikrinimo duomenų sertifikatai.

Modelio rezultatai prognozuoja, kad Vakarų pakrantės valstijose yra didžiausia ligų našta, o Arizonoje ir Viskonsine yra didžiausia būsimų protrūkių rizika. Tyrime pabrėžiami dabartinių biologinio saugumo priežiūros sistemų trūkumai ir teigiama, kad pieno produktų protrūkiai yra numatyti 2025 m., todėl reikia skubiai imtis šių spragų šalinimo.

fone

Jungtinių Valstijų (JAV) pieno pramonė sudaro didelę šalies BVP dalį (3 proc.). Norint atlikti įprastą veiklą, pramonė reikalauja dažno 9 milijonų melžiamų karvių judėjimo. Deja, ši praktika dažnai prisideda prie užkrečiamųjų ligų (pvz., paukščių gripo) perdavimo tarp kitaip izoliuotų galvijų bandų.

JAV pieno pramonė šiuo metu susiduria su rimta grėsme – labai patogenišku paukščių gripu H5N1. Dėl ligos protrūkio ši liga atsidūrė Teksaso, Kanzaso ir Naujosios Meksikos ūkių dėmesio centre (2024 m. vasario mėn.). Iki 2024 m. gruodžio mėn. šis protrūkis Jungtinėse Valstijose viršijo 720 gyvulių bandų ir 35 žmonių infekcijas. Naujausi filogenetiniai tyrimai ir atsakingos H5N1 padermės struktūrinės analizės rodo, kad gali pakakti vienos konkrečios mutacijos, kad būtų galima prisijungti prie žmogaus receptorių, o tai kelia susirūpinimą dėl šalies pieno viruso rezervuaro ir padidina viruso prisitaikymo prie žmogaus riziką.

Deja, nėra tyrimų apie H5N1 epidemijos dydį ar prognozes ar būsimų karštųjų taškų prognozes.

"Ankstesnių galvijų ligų protrūkių, tokių kaip spongiforminė encefalopatija ir burnos ertmės ligos Jungtinėje Karalystėje, metu visuomenės sveikatos atsakas buvo gerokai paremtas modeliavimo tyrimais, siekiant įvertinti nepakankamų pranešimų skaičių. Įvertinti pagrindinius epidemiologinius mechanizmus ir kiekybiškai įvertinti kontrolės politikos poveikį."

Apie studiją

Šiame tyrime šios žinių spragos sprendžiamos sukūrus ir plėtojant stochastinį metapopuliacijos perdavimo modelį (SEIR), kuris imituotų H5N1 perdavimą 9 308 707 melžiamoms karvėms (35 974 bandoms) žemyninėje JAV (48 valstijose; 2022 m. surašymo duomenys). Epidemiologiniams parametrams, atitinkantiems praneštus protrūkius, įvertinti naudojamas Bajeso įrodymų sintezės metodas.

Modelio modeliavimas buvo pradėtas užkrėtus penkias karves Teksase, remiantis filogenetinėmis analizėmis, kurios rodo pradinį išsiliejimą 2023 m. gruodžio mėn., o papildomas sėjimas atspindi ankstyvus protrūkius. Galvijų migracija tarp bandų buvo įvertinta naudojant tikimybės funkciją, apskaičiuotą naudojant Jungtinių Valstijų gyvūnų judėjimo modelio (USAMM) duomenis. Modelio parametrai buvo pritaikyti naudojant Markovo grandinės Monte Karlo modeliavimą.

Modelio tikslai buvo įvertinti tinkamą H5N1 epidemijos dydį, įvertinti esamų švelninimo priemonių poveikį būsimiems protrūkiams, nustatyti svarbius epidemiologinius duomenis, reikalingus pasiruošti būsimiems protrūkiams, ir numatyti būsimus protrūkių židinius.

Studijų rezultatai

Imlių užkrėstų užkrėstų infekcijų dinamikos (SEIR) modeliai (20 000 stochastinių modeliavimų) atskleidė, kad dauguma dabartinių pieninių galvijų H5N1 infekcijų yra susitelkusios vakarinėje šalies pakrantėje. Nors buvo pastebėta, kad modelis pervertino atvejų skaičių kai kuriuose numatomuose protrūkiuose (Teksase, Ohajo ir Naujosios Meksikos valstijoje), modelis sėkmingai imitavo protrūkius valstijose, apie kurias dažnai pranešama, pavyzdžiui, Kalifornijoje, nors kai kuriose kitose valstijose (Teksase, Ohajo ir Naujosios Meksikos valstijose) protrūkiai buvo pervertinti kaip galimi protrūkiai, kuriuose tyrėjai yra tose valstijose.

Nerimą kelia tai, kad tik 16 iš 26 valstijų, kuriose modelis rodo, kad dauguma modelių būtų užfiksavęs H5N1 protrūkį iki 2024 m. gruodžio 2 d. Tikimasi, kad Arizona ir Viskonsinas ateityje taps H5N1 protrūkių taškais. Indiana ir Florida taip pat turi didelę H5N1 protrūkių riziką.

Dabartinių švelninimo priemonių tyrimai rodo, kad jų nepakanka, kad būtų galima kontroliuoti H5N1 paplitimą šalyje. Pažymėtina, kad vienintelė šiuo metu valstybėse taikoma švelninimo priemonė yra eksportuojami galvijai (iki 30 karvių bandoje tikrinama dėl H5N1). Modelio prognozės parodė, kad padidinus šią patikrą iki 100 karvių/bandą, vidutiniai protrūkiai sumažėtų tik šiek tiek ir epidemijos trajektorija iš esmės nepasikeistų.

Pažymėtina, kad SEIR infekcijos modelis modelio prognozėse neatsižvelgia į kitus zoonozinių virusų rezervuarus. Tęsianti gripo epidemija ir galimybė, kad šie paukščiai užkrės gyvulius, gali pabloginti modelio prognozes.

Išvados

Šis tyrimas ir jame pateiktas SEIR modelis rodo, kad dabartinėse ataskaitose apie H5N1 pieninių galvijų paplitimą Jungtinėse Valstijose nepakanka tikrosios ligos koncentracijos. Dabartinės kovos su H5N1 pernešimu intervencijos nepakanka, kad būtų išvengta papildomų protrūkių 2025 m. Esant didžiausiai būsimų protrūkių rizikai, Arizonoje, Viskonsine, Floridoje ir Indianoje reikia papildomų priežiūros pastangų.

„Siekiant sumažinti modelio prognozių neapibrėžtumą ir sprendimų priėmėjams pateikti tikslesnį tikrojo nacionalinės epidemijos masto vaizdą, būtina skubiai padidinti bandymų skaičių.

Šaltiniai: