Οι ερευνητές επιδημιολογίας αξιοποιούν εργαλεία που αναπτύχθηκαν από το Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) στο Laurel του Μέριλαντ, για να ξεμπερδέψουν την προέλευση της επιδημίας του ιού Έμπολα το 2020 στη Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό (DRC). Ένα άρθρο στο The Lancet Microbe διερευνά πώς τα προηγμένα εργαλεία που αναπτύχθηκαν από την APL φέρνουν επανάσταση στην ανταπόκριση και την έρευνα σε ξέσπασμα μολυσματικών ασθενειών.
Τα τελευταία τέσσερα χρόνια, η APL ανέπτυξε σημαντικές και βελτιωμένες δυνατότητες για μια εφαρμογή που ονομάζεται ChainChecker, η οποία δημιουργήθηκε αρχικά από ερευνητές στα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC) και Imperial College του Λονδίνου, για να βοηθήσει στην οπτικοποίηση και αξιολόγηση των αλυσίδων μετάδοσης κατά τη διάρκεια εστιών ασθενειών όπως Έμπολα.
Το ChainChecker υποστηρίζει έρευνες και ανταπόκριση επιδημιών συνδυάζοντας στοιχεία επιδημιολογικής και γονιδιωματικής αλληλουχίας για να επιτρέψει, όπως σημειώνεται στο έγγραφο, τον διερευνητικό έλεγχο γεγονότων και την επαλήθευση των πηγών πιθανής διάχυσης ζωονοσογόνων (ασθένειες που εξαπλώνονται μεταξύ ανθρώπων και ζώων) που αναφέρθηκαν από ασθενείς.
Η APL ενσωμάτωσε δεδομένα αλληλουχίας γονιδιώματος στο εργαλείο και του επέτρεψε να ανεβάζει γρήγορα και να οπτικοποιεί δεδομένα, να εντοπίζει νοσοκομειακές λοιμώξεις και να λειτουργεί σε περιβάλλοντα που δεν έχουν πρόσβαση στο διαδίκτυο. Λόγω αυτών των βελτιώσεων, το ChainChecker έχει καθιερωθεί ως νέο εργαλείο στην επιδημιολογία.
Πιο πρόσφατα, οι ερευνητές του APL επέκτεισαν τη λειτουργικότητά του, βελτιώνοντας την ικανότητά του να βοηθά τους ανταποκρινόμενους σε μελλοντικά κρούσματα, εφαρμόζοντας τους αλγόριθμους στον ιό Έμπολα καθώς και σε άλλες ασθένειες, και ενισχύοντας τη ροή εργασιών της έρευνας μέσω αξιολόγησης ποιότητας δεδομένων και ανίχνευσης ανωμαλιών.
“Τα αποτελέσματα του εργαλείου βοηθούν στην ενημέρωση των ανταποκρινόμενων σε πιο κοντά σε πραγματικό χρόνο σχετικά με πτυχές της επιδημίας, όπως οι νέοι τρόποι μετάδοσης, οι διαφορές μεταξύ των παραλλαγών του παθογόνου και η καλύτερη επιλογή μέτρων πρόληψης και ελέγχου των λοιμώξεων”, εξήγησε ο Miles Stewart, επικεφαλής του έργου. και μηχανικός λογισμικού στο Global Health Mission Area της APL και ένας από τους τρεις συν-συγγραφείς της APL στο χαρτί, μαζί με την Julia Eng και τον Abraham Rajan.
“Στη μέση μιας απάντησης, αυτοί οι τύποι ανάλυσης μπορεί να είναι εντάσεως εργασίας και πολύπλοκοι για να γίνουν πέρα από άλλες προσπάθειες για να σταματήσει το ξέσπασμα, μερικές φορές οδηγώντας στην ανακάλυψη κρίσιμων πληροφοριών μετά την ολοκλήρωση της απάντησης.” Η ΛΔΚ έχει αντιμετωπίσει 15 κρούσματα Έμπολα από το 1976. Η 11η εστία, που ανακοινώθηκε στη δυτική επαρχία Équateur της χώρας τον Ιούνιο του 2020, εμφανίστηκε ταυτόχρονα με ξέσπασμα στην ανατολική επαρχία του Βόρειου Κίβου της ΛΔΚ.
Οι επιστήμονες ήθελαν να καταλάβουν πώς αυτές και οι ταυτόχρονες επιδημίες συνδέθηκαν με την όγδοη εστία Έμπολα —το 2018, επίσης στην επαρχία Équateur— συνδυάζοντας επιδημιολογικά και γονιδιωματικά δεδομένα. «Η κατανόηση των συνδέσεων μεταξύ των κρουσμάτων Έμπολα στη Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό παρουσιάζει σημαντικές προκλήσεις λόγω της τεράστιας γεωγραφικής εξάπλωσης σε ολόκληρη τη χώρα, της γενετικής ποικιλομορφίας των στελεχών του ιού Έμπολα που εμπλέκονται και του περίπλοκου κοινωνικοπολιτικού τοπίου», είπε ο Στιούαρτ.
«Η ταυτόχρονη εμφάνιση εστιών σε μακρινές επαρχίες περιπλέκει τον εντοπισμό των αλυσίδων μετάδοσης και την κατανόηση κάθε πιθανής σύνδεσης», πρόσθεσε. «Και η περιορισμένη πρόσβαση σε ορισμένες πληγείσες περιοχές, λόγω ανησυχιών για την ασφάλεια και υλικοτεχνικούς περιορισμούς, εμποδίζει τη συνολική συλλογή δεδομένων, τη δειγματοληψία και τις προσπάθειες γενετικής αλληλουχίας που είναι απαραίτητες για την ακριβή χαρτογράφηση της εξάπλωσης και της εξέλιξης του ιού».