Czy wirusy zombie z Syberii zagrożą ludzkości? Winne jest globalne ocieplenie

Arktyka nagrzewa się znacznie szybciej niż reszta planety. Im dalej na północ, tym ocieplenie postępuje szybciej. W niektórych miejscach jest ono nawet cztery razy szybsze niż globalne ocieplenie. To oznacza rozmrażanie wiecznej zmarzliny – na głębokość średnio ok. 10 cm rocznie. Niedużo? Problem w tym, że są miejsca, gdzie proces ten następuje dużo szybciej, choćby tam, gdzie występuje erozja brzegów rzek lub wybrzeży morskich. Woda wymywa wieczną zmarzlinę i powstają osuwiska, otwierając starsze warstwy.

Wieczna zmarzlina pokrywa jedną piątą półkuli północnej i składa się z gleby, która przez długi czas była utrzymywana w temperaturach poniżej zera. Niektóre warstwy pozostawały zamrożone przez setki tysięcy lat. Wieczna zmarzlina jest zimna, ciemna i pozbawiona tlenu – idealne miejsce do przechowywania materiału biologicznego. Naukowcy uważają, że wieczna zmarzlina - na swoich najgłębszych poziomach - może zawierać wirusy, które są nawet starsze od gatunku ludzkiego. Głównym powodem obaw jest to, jak współczesny ludzki układ odpornościowy zareaguje na te tak zwane „wirusy zombie”, które potencjalnie mogą mieć miliony lat.

Prof. Jean-Michel Claverie z Uniwersytetu Aix-Marseille jest genetykiem, który od lat bada wirusy z Syberii. I od lat ostrzega, że ludzkość może stanąć w obliczu zagrożenia nową pandemią, gdy globalne ocieplenie uwolni bakterie i wirusy zamrożone w wiecznej zmarzlinie Syberii, a te wywołają choroby z odległej przeszłości, kompletnie nieznane współczesnej medycynie. Claverie uważa, że wieczna zmarzlina może zawierać patogeny, które są znacznie starsze niż gatunek ludzki: „Nasz układ odpornościowy mógł nigdy nie mieć kontaktu z niektórymi z tych mikrobów, a to kolejny problem”.

Biorąc pod uwagę potencjalne nowe szlaki żeglugowe i coraz większą eksploatację surowców naturalnych na Dalekiej Północy w miarę topnienia lodu, wzrośnie ryzyko globalnego pandemii. Claverie nie jest jedynym naukowcem, który przewiduje pandemię z powodu „wirusów zombie”. Pogląd ten podziela na przykład wirusolog Marion Koopmans z Centrum Medycznego Erazma w Rotterdamie, ostrzegając przed np. pojawieniem się starożytnej formy polio czy ospy.

Próbki syberyjskiej wiecznej zmarzliny do celów badawczych zespół naukowców z Francji, Rosji i Niemiec zebrał jeszcze w latach 2011-2016. Udało się np. wydobyć bryłę lodu z martwym wilkiem sprzed 20 000 lat w środku. W jego jelitach zaś znaleziono bakterie, grzyby, wirusy. Lata mozolnych badań pozwoliły ogłosić, że zespół Claverie wyodrębnił pierwszego żywego wirusa z wiecznej zmarzliny. Nadano mu nazwę pandorawirus, co jest oczywistym nawiązaniem do mitologicznej Pandory, która otworzyła pudełko i wypuściła na świat wszystkie nieszczęścia. W 2014 r. udało się nie tylko po raz pierwszy wyizolować żywego wirusa, ale też wykazać, że może on nadal infekować inne organizmy, nawet jeśli tkwił w wiecznej zmarzlinie przez tysiące lat. Fakt, że w przypadku pandorawirusa, zagraża on tylko organizmom jednokomórkowym. Może je nawet zabić, jak np. ameby, na których testowano tego „wirusa zombie”.

Pod koniec ub.r. zespół Claverie opublikował wyniki kolejnych badań. Naukowcom udało się wyizolować kolejnych 12 prehistorycznych wirusów z siedmiu różnych próbek wiecznej zmarzliny z Jakucji. Najstarszy z nich ma 48,5 tys. lat, a najmłodszy szacowany jest na 27 tys. lat. Należą one do pięciu różnych szczepów: pandorawirus, cedratvirus, megavirus i pacmanvirus, a także pithovirus. Niektóre są zdolne do infekowania różnych mikroorganizmów, roślin i zwierząt.

Poszczególne wirusy, które do tej pory znaleziono w wiecznej zmarzlinie, nie stanowią bezpośredniego zagrożenia dla ludzi, ale mogą stać się zabójczo groźne korzystając z „pośrednika”. Przykładem może być pandorawirus, który jest tak duży, że nie jest w stanie przeniknąć do ludzkich komórek. Ale szkody mogą wyrządzić zakażone przez niego ameby, powodując ciężką postać zapalenia opon mózgowych. Nie wiemy też, jakie inne wirusy znajdują się jeszcze w wiecznej zmarzlinie, ale istnieje ryzyko, że może tam być choćby jeden zdolny do wywołania epidemii starożytnej formy jakiejś choroby. Zespół Claverie zidentyfikował na przykład genomowe ślady wirusów ospy i półpaśca. Ale zagrożenie czające się w wiecznej zmarzlinie to nie tylko wirusy.

Wąglik to ostra choroba zakaźna zwierząt i ludzi, przenosi się ze zwierzęcia na człowieka np. poprzez kontakt z zakażoną krwią lub zjedzenie mięsa. Leczoną antybiotykami chorobę wywołuje pałeczka bakterii Bacillus anthracis. W Rosji choroba ta znana jest jako „syberyjska dżuma” - od charakterystycznych symptomów. Jej ognisko pojawiło się w 2016 roku na Półwyspie Jamalskim, dziesiątkując populację reniferów i zagrażając ludziom. Po tym, jak wąglik zabił ponad 2,3 tys. zwierząt, władze zarządziły ewakuację ich hodowców z rodzinami i objęły kwarantanną zagrożony obszar. Ponad sto osób trafiło na obserwację do szpitala. Zachorowała co czwarta. Dwunastoletni chłopiec zmarł. Skąd wziął się wąglik na Jamale? Przyczyną wybuchu epidemii było niezwykle ciepłe lato. Przez miesiąc na półwyspie panowały nadzwyczajne upały, sięgające 35 stopni C. Odtajały miejsca, gdzie od setek lat gromadzono szczątki hodowanych zwierząt. To spowodowało uaktywnienie się bakterii. Miejsca te są słabo zbadane, o lokalizacji części z nich ludzie mogą nie wiedzieć, tymczasem wciąż stanowią one zagrożenie, bo bakteria wąglika może przetrwać setki lat.

W całej Rosji są tysiące takich miejsc, wiele na Dalekiej Północy. Ludzie unikają ich, ale – co naturalne – z biegiem lat, zapominają. Tymczasem w syberyjskiej tundrze kryje się nie tylko wąglik. Co gorsza, jeśli kiedyś epidemie wygasały szybko i nie obejmowały większego obszaru z racji na odizolowanie takich miejsc, to dziś ryzyko rozprzestrzenienia się zarazy jest nieporównanie większe. Rośnie także prawdopodobieństwo pojawienia się na powierzchni ziemi, wraz z resztkami mamutów i innych zwierząt z tamtego okresu, tak zwanych paleopatogenów. Wywołujących choroby, o jakich współczesna ludzkość nie ma pojęcia. Regionem, gdzie znajduje się ogromna ilość szczątków mamuciej fauny, jest nie tylko Jakucja, ale też Jamał. Kilka lat temu rosyjscy naukowcy zbadali szczątki dwóch mamutów sprzed 20 tys. lat i znaleźli w nich kultury bakterii, które można ożywić. Pojawia się pytanie, czy epidemia wywołana przez „odrodzoną prehistoryczną bakterię chorobotwórczą” może być szybko kontrolowana za pomocą nowoczesnych antybiotyków. Bakterie w wiecznej zmarzlinie mogą bowiem mieć geny odporności na współczesne środki.

Tacy naukowcy, jak Claverie czy Koopmans stanowią niewielką mniejszość. Zdecydowana większość środowiska naukowego uważa, że ich ostrzeżenia są przesadzone i nie ma ryzyka wybuchu pandemii z powodu prehistorycznych wirusów z rozmarzającej wiecznej zmarzliny. Przynajmniej obecny stan wiedzy na to wskazuje. Zbyt wiele czynników musiałoby nastąpić razem, żeby pojawiło się poważne zagrożenie.

„Po pierwsze, wirus musiałby być nadal zdolny do reanimacji, prawda? I musiałby zostać w jakiś sposób przeniesiony na człowieka. Następnie, oczywiście, wirus musiałby mieć nieodłączną zdolność do łatwego przenoszenia się z człowieka na człowieka” – mówi na łamach „Medical News Today” dr William Schaffner z Wydziału Chorób Zakaźnych w Vanderbilt University School of Medicine w Tennessee.

Czy możemy zatem spać spokojnie i nie bać się tej właśnie konsekwencji globalnego ocieplenia? Nie do końca. Nie można wszak wykluczyć wymiany materiału genetycznego pozostałości prehistorycznych bakterii i wirusów ze współczesnymi bakteriami i wirusami. Bakterie zupełnie różnych gatunków mogą z łatwością wymieniać się informacjami genetycznymi. Bakterie mogą również pozyskiwać nowe informacje genetyczne od wirusów. Nie jest konieczne, aby cały wirus zachował się w wiecznej zmarzlinie, wystarczą zachowane fragmenty jego DNA. Dlatego nie można wykluczyć, że topnienie wiecznej zmarzliny doprowadzi do zmian w znanych nam już bakteriach i ich potencjalnego uodpornienia się na antybiotyki.