Ny bekymring for fugleinfluenza: Sådan opstår pandemier

Vi mennesker har skullet klare os igennem flere alvorlige pandemier. I historiebøgerne kan vi læse om den sorte død i 1347 og den spanske syge i 1918, og COVID-19-pandemien står nok klart i de flestes erindring.

Netop i disse dage stiger bekymringen også for, om fugleinfluenza-varianten H5N1 kan mutere, så den kan smitte mellem mennesker. Hvis det sker, kan der være risiko for, at en ny pandemi opstår.

Det skal dog understreges, at eksperter fra WHO vurderer, at fugleinfluenza-virussen stadig er langt fra at kunne smitte mellem mennesker, og at der også er store chancer for, at virussen aldrig vil mutere, så den kan skabe en pandemi.

Sandheden er, at ingen rigtig kan sige, om en given virus vil skabe en pandemi i fremtiden, og hvor alvorlig pandemien kan blive. Vi kan dog med relativ stor sikkerhed sige, at en ny pandemi vil opstå igen før eller siden.

Det kan lyde skræmmende, men jo større viden vi har om, hvorfor pandemier opstår og spreder sig, desto bedre kan vi forberede os på dem og forhindre, at de kommer ud af kontrol.

Lad os derfor se nærmere på, hvordan pandemier typisk bliver til.

Pandemier opstår, når infektionssygdomme spreder sig uforudsigeligt hurtigt

En pandemi er en infektionssygdom, der har spredt sig, hvis ikke til hele verden, så til store dele af den, med en uforudsigelig stor hastighed.

Til forskel er en epidemi også en infektionssygdom, der spreder sig uforudsigeligt hurtigt, men inden for et begrænset geografisk område. De fleste pandemier vil således begynde som en epidemi i en bestemt region, der hurtigt spreder sig globalt.

Infektioner skyldes mikroorganismer som for eksempel bakterier eller virusser. Langtfra alle mikroorganismer er sygdomsfremkaldende. Faktisk lever der millioner af mikroorganismer i din krop, som er med til at holde dig sund og rask hver dag. Men de mikroorganismer, der kan gøre dig syg, kaldes patogener.

Patogener er typisk specialiserede i at inficere bestemte dyrearter

I løbet af vores liv vil vi løbe ind i et utal af patogener. De fleste af disse patogener har tilpasset sig et liv i mennesker. Det vil sige, at de har udviklet specifikke evner til at forsøge at undgå menneskets immunforsvar og til at genkende og inficere humane celler.

Man kan sige, at disse patogener er 'humant specialiserede'.

'Humant specialiserede' patogener vil typisk ikke kunne inficere og gøre andre dyr syge, fordi vores celler og immunforsvar er forskellige. På samme måde findes mange 'animalsk specialiserede' patogener blandt dyr, som ikke er i stand til at gøre os syge.

Ikke alle patogener har potentiale til at skabe pandemier

De 'humant specialiserede' patogener giver typisk ikke ophav til pandemier.

Det skyldes, at de 'humant specialiserede' patogener hele tiden cirkulerer mellem os. Der vil derfor altid være en vis del af befolkningen, som lige har været syge. Disse menneskers immunforsvar vil huske patogenet, og menneskerne vil være beskyttet mod fremtidige infektioner. Menneskerne er immune i hvert fald i en vis tid.

På grund af den delvise immunitet i befolkningen, vil 'humant specialiserede' patogener have svært ved at sprede sig ukontrollerbart, og pandemier kan typisk ikke opstå.

'Animalsk specialiserede' patogener er de typiske ophavsmænd til pandemier

Langt de fleste pandemier er opstået ved, at et 'animalsk specialiseret' patogen pludselig er blevet i stand til at inficere mennesker. Det kaldes også for zoonotisk transmission.

Da de 'animalsk specialiserede' patogener normalt ikke kan inficere mennesker, har vores immunforsvar ikke stiftet bekendtskab med dem før. Vi har derfor ingen immunitet i befolkningen til at forhindre, at patogenet kan sprede sig hurtigt og potentielt skabe en pandemi.

Du kan se eksempler på flere store pandemier og deres zoonotiske oprindelse i figuren neden under.

For at et 'animalsk specialiseret' patogen bliver i stand til at inficere mennesker, bliver den nødt til at erhverve sig nye egenskaber. Det kan kun ske ved, at patogenet ændrer sit arvemateriale.

Patogeners arvemateriale er som en manual, der bestemmer, hvad patogenerne kan

Patogener har ligesom alle levende væsener et arvemateriale, også kaldet et genom.

Et genom er som en manual. Det indeholder alle instrukser for, hvordan patogenet ser ud og opfører sig, herunder hvordan det inficerer og gør mennesker eller dyr syge.

Hvis vi går lidt mere i detaljen, består et genom grundlæggende af fire forskellige molekyler bundet sammen i lange rækker. Molekylerne kaldes for nukleotider og kan ses som bogstaver. Faktisk bruger forskere bogstaverne A, C, G og T til at betegne de fire nukleotider.

Ligesom bogstaver kan sættes sammen til ord, er nukleotiderne i genomet også sat sammen i bestemte rækkefølger, der danner gener.

Celler har værktøjer til at læse generne og oversætte dem til handling. Resultatet er en funktionel celle, bakterie eller virus.

Ligesom instrukserne i en manual kan opdateres, skan genomer også ændres. Ændringerne sker tilfældigt over tid. De kan enten opstå ved mutationer eller ved overførsel af større stykker arvemateriale, også kaldet gen-overførsel.

Mutationer er som slåfejl i en tekst, og de gør langtfra altid patogener farligere for os

Hvis et nukleotid ved en fejl byttes ud, kaldes det en mutation. En sådan mutation vil ændre genomet, lidt ligesom en slåfejl i en tekst.

Langt de fleste slåfejl resulterer i stavefejl, der gør ord uforståelige. Nogle slåfejl er stadig forståelige. Om du skriver 'virussen' med et eller to s’er, er nok lidt lige vidt, selvom det officielt er med to s’er. Kun i ganske få tilfælde kan en slåfejl skabe et nyt ord, som med tiden kan blive accepteret i vores ordbog.

På samme måde vil langt de fleste mutationer være dårlige for et patogen og dens overlevelsesmuligheder. Nogle mutationer vil ikke føre til nogen synlig ændring. Kun nogle ganske få mutationer vil give patogenet en fordel og eksempelvis gøre et 'animalsk specialiseret' patogen i stand til at inficere mennesker.

En mutation skaber altså én tilfældig ændring i ét gen. Men patogener kan også ændre deres genom på større skala. Både virus og bakterier kan nemlig udveksle hele gener imellem sig ved gen-overførsel.

Gen-overførsel kan tillade patogener at erhverve nye egenskaber fra hinanden

For virus kan gen-overførsel ske, når flere forskellige virusser har inficeret den samme celle.

Nogle virusser, som influenza-virussen, er da i stand til at bytte hele gener mellem hinanden. Det kaldes med et engelskinspireret udtryk også for gen-reassortment.

Andre virus, som corona-virussen, kan bruge en kombination af sit eget og andre virussers genomer som skabelon, når den skal danne nye virus. Det kaldes for rekombination.

I begge tilfælde er resultatet dannelsen af en ny virus, hvis genom indeholder gener fra flere forskellige virusser, og det kan give virussen helt nye evner.

Alle kendte influenza-pandemier er for eksempel opstået ved gen-reassortment, mens man mener, at flere varianter af COVID-19 virussen er opstået ved rekombination.

For bakterier kan gen-overførsel ske på flere måder. Bakterier kan direkte kommunikere med hinanden. De kan samle gener sammen fra døde bakterier, eller de kan bruge bakterielle virusser til at overføre gen-segmenter imellem hinanden.

Det er blandt andet på grund af bakteriel gen-overførsel, at flere og flere bakterier bliver antibiotika-resistente. Det kan gøre det svært at bekæmpe fremtidige bakterielle pandemier, hvis ikke vi finder nye våben mod patogene bakterier.

Et 'animalsk specialiseret' patogen skal kunne mere end at inficere mennesker

Både mutationer og genoverførsler sker tilfældigt over tid. Det er derfor så godt som umuligt at forudsige, hvornår et 'animalsk specialiseret' patogen kan blive i stand til at inficere mennesker.

Det er dog ikke nok bare at kunne inficere mennesker, for at et 'animalsk specialiseret' patogen kan skabe en pandemi. Patogenet skal også være i stand til at inficere mange mennesker hurtigt og effektivt. Her spiller det en stor rolle, hvordan patogenet gør os syge.

Som eksempel kan vi tage et kig på tre coronavirus – MERS-CoV, SARS-CoV-1 og SARS-CoV-2. Alle tre virusser var 'animalsk specialiserede', men de kan nu også inficere mennesker. Mens MERS-CoV og SARS-CoV-1 primært kun giver anledning til mindre epidemier og pandemier, har SARS-CoV-2 været ophavsmand til en væsentlig større pandemi (COVID-19). Hvorfor?

Videnskabelige studier tyder på, at særligt to faktorer er vigtige.

Faktor 1 for at udvikle en pandemi: Smitsomhed

Når man bliver inficeret af et patogen, går der noget tid, inden man udvikler symptomer. Det skyldes, at vores immunforsvar først skal opdage patogenet, før det kan starte en reaktion. Der går også noget tid, inden man kan smitte andre, fordi patogenet skal nå at replikere sig. Det vil sige danne tilstrækkeligt med nye patogener, der kan føre smitten videre.

Både MERS-CoV og SARS-CoV-1 replikerer sig så langsomt, at de fleste mennesker udvikler symptomer, før de kan smitte andre. Det gør det nemmere at stoppe spredningen af patogenet, fordi syge mennesker kan isoleres på grund af deres sympotiner, inden de smitter.

Omvendt replikerer SARS-CoV-2 sig så hurtigt, at mange mennesker kan smitte, inden de selv har udviklet symptomer. Det er derfor svært at opdage og isolere syge mennesker, inden de allerede har smittet andre, og patogenets spredning er svær at stoppe.

Faktor 2 for at udvikle en pandemi: Dødelighed

Det kan virker bagvendt, men jo dødeligere et patogen er, desto mindre sandsynligt er det, at patogenet forårsager en pandemi.

Patogener kan nemlig kun overleve, så længe de har en vært, som for eksempel mennesker eller dyr, at inficere. Hvis et patogen dræber sin vært, inden andre er blevet smittet, vil patogenet have svært ved at overleve og fortsætte med at sprede sig.

Både MERS-CoV og SARS-CoV-1 har en højere dødelighed end SARS-CoV-2, og den højere dødelighed ser faktisk ud til at begrænse deres effektive spredning.

Det er altså ikke nemt for et patogen at skabe en pandemi. Det skal både have tilegnet sig de rigtige evner til at inficere mennesker og sørge for, at vi fortsætter med at smitte hinanden.

Men patogenets succes afhænger også af forhold i vores samfund.

Risikoen for pandemier er blevet større

I et høj teknologisk samfund som vores er det måske svært at tro på, men risikoen for, at der opstår pandemier, er faktisk blevet større, i takt med at vores samfund har udviklet sig. Det er der flere årsager til.

For det første er vi blevet flere og flere mennesker på jorden. Med et større befolkningstal stiger også vores behov for føde og steder at bo.

Jo mere jord vi bruger til landbrug og byer, desto større kontakt skaber det mellem mennesker og dyr. Det skyldes både, at vi opdrætter flere husdyr, og at vi fjerner vilde dyrs habitat, hvilket bringer de selv samme dyr tættere på os.

Også menneskeskabte klimaforandringer kan ændre færden af vilde dyr og måske tvinge dem tættere på mennesker.

Større kontakt mellem mennesker og dyr giver større risiko for, at et 'animalsk specialiseret' patogen kan prøve at inficere mennesker.

Vores moderne samfund bliver også mere og mere globaliseret. Men det er ikke kun souvenirer vi kan bringe med os hjem fra ferier og forretningsrejser. Jo mere vi rejser rundt i verden samt importerer og eksporterer varer, desto lettere kan patogener rejse med og sprede sig på tværs af landegrænser.

Vi er godt forberedte på nye pandemier

I vores moderne, globaliserede samfund er det altså så godt som umuligt at forhindre, at nye pandemier vil opstå. Men til gengæld kan vi forberede os godt på dem.

Vi har lært meget af den seneste COVID-19-pandemi. Både nationalt og international arbejder embedsmænd, forskere, sygehuse, politi, arbejdstilsyn og mange flere aktører tæt sammen for at styrke vores beredskaber.

Du kan læse mere om det danske beredskab mod pandemier her.

Samtidig er dit immunforsvar også blevet mere erfarent, og det vil gøre alt for at bekæmpe patogener, der prøver at inficere dig.

Det kan altså godt være, at vi ikke kan forudsige den næste pandemi, men både vores samfund og dit eget immunforsvar er klar til at tage kampen op.