Вирус Зика может передаваться большим количеством видов комаров, чем известно в настоящее время, согласно новой прогностической модели, созданной экологами из Университета Джорджии и Института исследований экосистем Кэри. Их выводы, опубликованные в журнале eLife, предлагают список из 26 дополнительных потенциальных видов-кандидатов, в том числе семь из континентальной части Соединенных Штатов, которые, по мнению авторов, должны быть приоритетными для дальнейших исследований.
«Самое главное, что можно унести домой, это то, что это те виды, которым мы должны уделять приоритетное внимание», - сказала ведущий автор Мишель В. Эванс, докторант UGA в области экологии и охраны природы. «Особенно учитывая, что сезон комаров идет медленно, сейчас самое время наверстать упущенное, чтобы подготовиться к лету».
Борьба с потенциальными переносчиками вируса Зика - видами, которые могут передавать вирус от одного хозяина к другому - является острой необходимостью, учитывая его взрывное распространение и связанные с ним разрушительные последствия для здоровья. Кроме того, это отнимает много времени и средств, так как требует сбора комаров в пораженных районах, их тестирования, чтобы определить, какие из них являются переносчиками вируса, и проведения лабораторных исследований..
Новая модель может упростить начальный этап определения переносчиков вируса Зика.
«Что мы сделали, так это составили список потенциальных переносчиков-кандидатов на основе ассоциаций с вирусами, которые у них были в прошлом, а также других признаков, характерных для этого вида», - говорится в документе. соавтор Кортни С. Мердок, доцент Школы ветеринарной медицины UGA и Школы экологии Одум.«Это позволяет нам иметь прогнозную основу для эффективного получения списка видов-кандидатов без необходимости поиска вслепую».
Исследователи разработали свою модель, используя машинное обучение, форму искусственного интеллекта, которая особенно полезна для поиска закономерностей в больших и сложных наборах данных. Он основан на работе, проделанной соавтором Барбарой А. Хан из Института Кэри, которая использовала аналогичные методы для прогнозирования резервуаров болезней у летучих мышей и грызунов на основе признаков истории жизни..
Данные, использованные в модели, состояли из информации о свойствах флавивирусов - семейства, включающего Зика, желтую лихорадку и лихорадку денге, - и всех видов комаров, которые когда-либо были связаны с ними. Для видов комаров они включали общие признаки, такие как подрод и географическое распространение, а также признаки, относящиеся к способности каждого вида передавать болезни, такие как близость к человеческим популяциям, обычно ли они кусают людей и сколько различных вирусов они, как известно, переносят..
Для вирусов признаки включали количество различных видов комаров, которые они заражают, заражали ли они когда-либо людей, а также тяжесть вызываемых ими заболеваний.
Анализируя известные пары комаров и вирусов, исследователи обнаружили, что определенные признаки являются сильными предикторами образования связи. Наиболее важными из них для комаров были подрод, континенты, на которых он обитал, и количество вирусов, которые он мог передавать. Для вирусов наиболее важной характеристикой было количество видов комаров, способных действовать как переносчики.
Основываясь на том, что они узнали, они использовали модель для проверки комбинации вируса Зика со всеми видами комаров, которые, как известно, передают по крайней мере один флавивирус. Модель обнаружила 35 предсказанных переносчиков вируса Зика, в том числе 26, о которых ранее не подозревали.
Семь из этих видов встречаются в континентальной части США, их ареалы в некоторых случаях отличаются от ареалов известных переносчиков. Эванс и Мердок решительно предостерегли от предположения, что это означает, что Зика распространится на все эти районы.
«На самом деле мы смотрим исключительно на компетентность переносчика, которая является лишь небольшой частью риска заболевания», - сказал Эванс. «Это один из многих факторов, и даже не самый важный. Я хочу подчеркнуть, что все это всего лишь прогнозы, которые необходимо подтвердить эмпирической работой. Мы предлагаем людям, которые занимаются этой работой, сосредоточиться на этих виды в первую очередь, - сказала она.
«Экологи давно знают, что все связано со всем остальным, и, я думаю, они довольно хорошо умеют отсеивать, где это имеет значение, а где нет», - сказал старший автор Джон М. Дрейк, профессор. в Одумской школе и директор Центра экологии инфекционных болезней УГА. «Эта работа подчеркивает этот экологический образ мышления и то, почему он важен для понимания инфекционных заболеваний».