Współczesna nauka nieustannie rozwija technologie mające na celu ochronę zdrowia publicznego i przeciwdziałanie potencjalnym pandemiom. Jednym z najnowszych osiągnięć w tej dziedzinie jest opracowanie zaawansowanego zestawu diagnostycznego o nazwie Steadfast. Powstał on dzięki współpracy singapurskiej platformy Diagnostics Development Hub (DxD Hub), japońskiego National Institute for Environmental Studies (NIES) oraz Bioinformatics Institute (BII) działającego pod egidą singapurskiej Agencji Nauki, Technologii i Badań (A*STAR). Ten nowatorski zestaw diagnostyczny pozwala na szybkie wykrywanie wysoce zjadliwego wirusa H5N1 ptasiej grypy, a także na odróżnianie jego szczepów o wysokiej i niskiej zjadliwości. To krok milowy w monitorowaniu ptasiej grypy i przygotowaniu na potencjalne pandemie.
Przełom w diagnostyce ptasiej grypy
Steadfast to innowacyjne narzędzie, które wyznacza nowe standardy w diagnostyce chorób zakaźnych. Dzięki niemu można błyskawicznie zidentyfikować szczepy H5N1, H5N5 oraz H5N6 w ciągu zaledwie trzech godzin. Dla porównania, tradycyjne metody sekwencjonowania genetycznego wymagają od dwóch do trzech dni na uzyskanie wyników. Tak szybkie tempo wykrywania jest nieocenione w monitorowaniu populacji dzikich ptaków, ostrzeganiu przed potencjalnymi zagrożeniami oraz wzmacnianiu bioasekuracji na fermach drobiu.
Co więcej, Steadfast umożliwia precyzyjne rozróżnienie między szczepami wysoce zjadliwymi (HPAI) a mniej zjadliwymi (LPAI). HPAI, które charakteryzują się wysoką śmiertelnością i szybko rozprzestrzeniają się w organizmach ptaków, wymagają natychmiastowego wybijania zainfekowanych stad, aby zapobiec wybuchowi epidemii. Natomiast LPAI ograniczają się do układu oddechowego i pokarmowego, wywołując jedynie łagodne objawy, co pozwala na zastosowanie mniej drastycznych środków, takich jak wzmożony monitoring i poprawa środków ochrony biologicznej. Dzięki precyzyjnej diagnostyce możliwe jest szybkie podjęcie odpowiednich działań, co znacząco ogranicza ryzyko rozprzestrzeniania się wirusa.
Światowe zagrożenie H5N1
Wirus H5N1 ptasiej grypy przenoszony jest głównie przez ptaki, zarówno dzikie, jak i hodowlane. Do zakażeń dochodzi poprzez bezpośredni kontakt, skażone powierzchnie lub odchody zakażonych zwierząt. Szczególne zagrożenie stanowią ptaki wędrowne, które pokonując ogromne odległości, przenoszą wirusa na nowe obszary, gdzie może on wywoływać poważne ogniska zakażeń w hodowlach drobiu. Zainfekowane zwierzęta stają się rezerwuarem wirusa, który w rzadkich przypadkach może przenosić się na ludzi mających bliski kontakt z drobiem. Choć przypadki transmisji wirusa na ludzi są ograniczone, H5N1 pozostaje poważnym problemem globalnym ze względu na swoje wysokie wskaźniki śmiertelności i potencjał do mutacji.
Współpraca naukowa na rzecz zdrowia publicznego
DxD Hub odegrał kluczową rolę w opracowaniu prototypu zestawu diagnostycznego, odpowiedzialnego za projektowanie, testowanie oraz optymalizację procedur badawczych. Narzędzie zostało zweryfikowane przez NIES, główne japońskie laboratorium zajmujące się badaniem grypy ptasiej u dzikich ptaków. Wyniki badań przeprowadzonych w Japonii w latach 2022-2024 potwierdziły wysoką skuteczność zestawu w klasyfikacji wirusa H5N1 na szczepy o wysokiej i niskiej zjadliwości.
Równocześnie eksperci z ASTAR BII zapewnili wsparcie bioinformatyczne, analizując sekwencje wirusowe, ich strukturę oraz ewolucję. Wykorzystanie technologii PCR jako uzupełnienia dla sekwencjonowania genetycznego znacznie przyspieszyło proces wykrywania i śledzenia ognisk H5N1. Dzięki ścisłej współpracy pomiędzy DxD Hub, NIES i ASTAR BII, możliwe było stworzenie narzędzia, które skutecznie działa w warunkach klinicznych i terenowych, wspierając działania mające na celu zahamowanie rozprzestrzeniania się wirusa i ochronę zdrowia publicznego.
Perspektywy rozwoju i nowe wyzwania
Dr Weng Ruifen, dyrektor generalna DxD Hub, podkreśliła znaczenie międzynarodowej współpracy w walce z chorobami odzwierzęcymi. W jej opinii, zestaw diagnostyczny Steadfast jest wynikiem globalnej współpracy na rzecz lepszego monitoringu zoonotycznych zagrożeń i przygotowania na ewentualne pandemie.
Również dr ONUMA Manabu z NIES zwrócił uwagę na rosnące zagrożenie związane z wirusem H5N1. Jak podkreślił, wirus ten, oprócz ptaków, zaczął infekować inne gatunki, takie jak foki, koty czy bydło, co budzi obawy o jego potencjał pandemiczny. Mutacje wirusa wymagają szybkiego i elastycznego systemu monitoringu, a także narzędzi diagnostycznych zdolnych do dostosowania się do jego ewolucji. Steadfast spełnia te wymagania, co daje nadzieję na skuteczniejsze ograniczanie rozprzestrzeniania się infekcji.
Wypowiedź dr Sebastiana Maurera-Stroha, dyrektora wykonawczego A*STAR BII, zwraca uwagę na kluczową rolę bioinformatyki w walce z chorobami zakaźnymi. Jak podkreślił, szybkość i precyzja diagnozy mają kluczowe znaczenie w zapobieganiu wybuchom epidemii i minimalizowaniu ryzyka transmisji międzygatunkowej. Dzięki zestawowi Steadfast możliwe jest lepsze zabezpieczenie zdrowia publicznego, bezpieczeństwa żywnościowego i stabilności gospodarczej na całym świecie.
