Σε ένα πανηγύρι στο Μέριλαντ το 2017,
τα γουρούνια που διαγωνίζονταν δεν φαινόντουσαν στα καλύτερά τους.
Οι αγρότες περιέγραφαν γουρούνια με πυρετό και κόκκινα μάτια και μύξες.
Ενώ οι διοργανωτές του πανηγυριού ανησυχούσαν για τα γουρούνια,
το υγειονομικό του Μέριλαντ ανησυχούσε για μια ομάδα ασθενών επισκεπτών.
Κάποιοι τα είχαν χαϊδέψει, ενώ άλλοι είχαν περάσει δίπλα από τους στάβλους,
αλλά σύντομα, 40 από τους επισκέπτες διαγνώστηκαν με τη γρίπη των χοίρων.
Συνήθως, τα άρρωστα ζώα δεν κολλάνε τους ανθρώπους.
Αλλά όταν αυτό συμβαίνει, αυτές οι διασταυρούμενες μεταξύ ειδών λοιμώξεις
ή η ιογενή μεταπήδηση ξενιστών,
έχουν τη δυνατότητα να προκαλέσουν θανατηφόρες επιδημίες.
Πώς μπορούν τα παθογόνα ενός είδους να προσβάλλουν ένα άλλο,
και τι κάνει αυτά τα άλματα τόσο επικίνδυνα;
Οι ιοί είναι ένα είδος οργανικών παρασίτων που προσβάλλουν σχεδόν κάθε μορφή ζωής.
Για να επιβιώσουν και να αναπαραχθούν, πρέπει να περάσουν τρία στάδια:
επαφή με έναν ευαίσθητο ξενιστή, μόλυνση και αντιγραφή,
και μετάδοση σε άλλους ξενιστές.
Σαν παράδειγμα, ας δούμε την ανθρώπινη γρίπη.
Πρώτα ο ιός συναντά τον νέο ξενιστή
και φτάνει στο αναπνευστικό σύστημα.
Αυτό δεν είναι τόσο δύσκολο, αλλά για να επιβιώσει σε αυτό το νέο σώμα,
ο ιός πρέπει να καταφέρει μια επιτυχή μόλυνση
προτού αναγνωριστεί και καταστραφεί από το ανοσοποιητικό σύστημα.
Για να το καταφέρουν αυτό,
οι ιοί ανέπτυξαν ειδικούς μηχανισμούς αλληλεπιδράσης με τον ξενιστή τους.
Οι ανθρώπινοι ιοί γρίπης καλύπτονται με πρωτεΐνες
που συνδέονται με αντίστοιχους υποδοχείς στα ανθρώπινα αναπνευστικά κύτταρα.
Όταν ο ιός εισέλθει στο κύτταρο, χρησιμοποιεί πρόσθετους μηχανισμούς
για να εκμεταλλευτεί τους μηχανισμούς αναπαραγωγής του κυττάρου
ώστε να αντιγράφει το δικό του γενετικό υλικό.
Ο ιός πρέπει να περιορίσει ή να αποφύγει το ανοσοποιητικό σύστημα για αρκετό χρόνο
ώστε να αντιγραφεί σε βαθμό που θα επιτρέψει τη μόλυνση άλλων κυττάρων.
Μετά, η γρίπη μπορεί πλέον να μεταδοθεί στο επόμενο θύμα της
μέσω κάθε μεταφοράς με μολυσμένα σωματικά υγρά.
Ωστόσο, αυτό το απλό φτάρνισμα φέρνει επίσης σε επαφή τον ιό με κατοικίδια,
φυτά, ακόμα και με το γεύμα σας.
Οι ιοί συνεχώς συναντούν νέα είδη και προσπαθούν να τα μολύνουν.
Πιο συχνά, αυτό καταλήγει σε αποτυχία.
Πιο συχνά, η γενετική ασυμβατότητα μεταξύ των ξενιστών είναι μεγάλη.
Για ένα ιό που προσβάλλει ανθρώπους,
το κύτταρο ενός μαρουλιού θα ήταν ξένο και αφιλόξενο περιβάλλον
Αλλά υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός ιών στο περιβάλλον,
και όλοι έχουν τη δυνατότητα να συναντήσουν νέους ξενιστές.
Και επειδή οι ιοί αναπαράγονται γρήγορα και σε μεγάλους αριθμούς,
μπορούν γρήγορα να αναπτύξουν μεταλλάξεις.
Οι περισσότερες μεταλλάξεις δεν έχουν αποτέλεσμα, ούτε είναι καταστροφικές
αλλά ένα μικρό ποσοστό ίσως οδηγεί σε πιο αποτελεσματική μόλυνση ενός νέου είδους
Οι πιθανότητες ο ιός να κερδίσει αυτό το καταστροφικό λαχείο αυξάνουν με τον χρόνο,
ή εάν ο νέος ξενιστής είναι γενετικά κοντά στον συνήθη ξενιστή του ιού.
Για ένα ιό που έχει προσαρμοστεί σε ένα άλλο θηλαστικό,
για να μολύνει ένα άνθρωποι μπορεί να χρειάζονται λίγες τυχερές μεταλλάξεις.
Για έναν ιό προσαρμοσμένο στους χιμπατζήδες,
που γενετικά είναι πολύ κοντά μας, ίσως δεν χρειάζονται καν μεταλλάξεις.
Δεν αρκεί ο χρόνος και η γενετική ομοιότητα
για να είναι επιτυχές ένα άλμα ξενιστή.
Κάποιοι ιοί μπορούν εύκολα να μολύνουν τα κύτταρα ενός νέου ξενιστή
αλλά δεν μπορούν να αποφύγουν την άμυνα του ανοσοποιητικού.
Άλλοι μπορεί να δυσκολεύονται να μεταδοθούν σε νέους ξενιστές.
Για παράδειγμα, μπορεί να κάνουν το αίμα του ξενιστή μολυσματικό,
αλλά όχι το σάλιο τους.
Όμως, εάν το άλμα ενός ξενιστή φτάσει στο στάδιο της μετάδοσης,
ο ιός γίνεται πολύ πιο επικίνδυνος.
Όταν αναπτύσσεται σε δύο είδη ξενιστών,
το παθογόνο έχει τις διπλάσιες πιθανότητες να μεταλλαχθεί σε έναν πιο επιτυχημένο ιό.
Και κάθε νέος ξενιστής αυξάνει τις πιθανότητες μιας πλήρους επιδημίας.
Οι ιολόγοι αναζητούν νέες μεταλλάξεις
που μπορεί να κάνουν τους ιούς όπως η γρίπη, πιο πιθανό να μεταπηδήσουν.
Ωστόσο, η πρόβλεψη μιας νέας πιθανής επιδημίας, είναι μια μεγάλη πρόκληση.
Υπάρχει μια τεράστια ποικιλομορφία ιών που μόλις έχουμε αρχίσει να ανακαλύπτουμε.
Οι ερευνητές μελετούν ακούραστα τη βιολογία αυτών των παθογόνων.
Και παρακολουθώντας τους πληθυσμούς ώστε να αναγνωρίσουν νέα ξεσπάσματα,
μπορούν να αναπτύξουν εμβόλια και πρωτόκολλα
που θα σταματήσουν αυτές τις θανάσιμες ασθένειες.