بالنسبة لباحثي أنفلونزا الطيور هؤلاء ، فإن العمل هو يوم على شاطئ “إيكي” للغاية

كان يومًا مجيدًا للعمل الميداني على شواطئ خليج ديلاوير. ألقت الشمس المتأخرة بعد الظهر وهجًا دافئًا على الشاطئ المنحدر بلطف. وكشف انحسار المد عن وجود تناثر من القذائف. كانت حشائش الكثبان الرملية تتطاير في النسيم. كانت كروم الشاطئ في حالة ازدهار. وكان فضلات الطيور طازجة وفيرة.

قالت باميلا ماكنزي ، الباحثة في مستشفى سانت جود لأبحاث الأطفال في ممفيس ، “هذه واحدة” ، مشيرة بإصبعها مرتديًا القفاز إلى بقعة بيضاء صغيرة ثم أخرى. “هناك واحد ، هناك واحد ، هناك واحد.”

خلال الساعتين التاليتين ، زحفت الدكتورة ماكنزي وزملاؤها على طول الشاطئ ، وجمعوا فضلات الطيور. هدفهم: البقاء متقدمًا على إنفلونزا الطيور ، وهي مجموعة من الفيروسات المتكيفة مع الطيور والتي لطالما شعر الخبراء بالقلق من أنها قد تتطور لتنتشر بسهولة بين البشر وربما تفجر الوباء التالي.

في كل ربيع ، يصبح هذا الجزء من جنوب نيوجيرسي بقعة ساخنة لأنفلونزا الطيور. تطير طيور الشاطئ التي تشق طريقها شمالًا على الشواطئ المحلية للراحة والتزود بالوقود ، وتفرز الفيروس على طول الطريق. وفي كل عام على مدى العقود الأربعة الماضية ، كان علماء من سانت جود يسافرون إلى المدينة لالتقاطهم من بعدهم.

يتطلب العمل الصبر – انتظار حركات الطيور وحركات المد والجزر لمحاذاة – عيون حريصة وركبتين مرنة ، قوية بما يكفي لتحمل ساعات من الخلط والجلوس على طول الشواطئ الوعرة في بعض الأحيان. قالت ليزا كيرشر ، عضوة فريق سانت جود: “إنها ليست شواطئ رملية جميلة”. “إنها شواطئ سميكة ، موحلة ، رديئة ومليئة بأنبوب الطيور.”

لكن هذه الشواطئ المغطاة بالمساقط تساعد العلماء على معرفة المزيد حول كيفية تطور إنفلونزا الطيور ، وكيف تتصرف في البرية ، وما قد تتطلبه فيروسات الطيور هذه لتصبح تهديدًا عالميًا للصحة العامة. أصبحت هذه الأسئلة العلمية ، التي دفعت فريق سانت جود لعقود من الزمان ، أكثر إلحاحًا في الوقت الذي تكافح فيه الولايات المتحدة أكبر انتشار لأنفلونزا الطيور في التاريخ ، والناجم عن نسخة جديدة شديدة الإمراض من فيروس يُعرف باسم H5N1.

قال روبرت ويبستر ، خبير إنفلونزا سانت جود الذي اكتشف البقعة الساخنة لأول مرة في عام 1985: “لقد تحول خليج ديلاوير إلى منجم ذهب للإنفلونزا”. لقد عاد ، أو زملائه ، كل عام منذ ذلك الحين. “وسنستمر في التنقيب عن منجم الذهب هذا حتى نعثر على الإجابات.”

شواطئ للطيور

في يونيو ، امتلأ الشاطئ الجنوبي لنيوجيرسي بالعائلات التي تقضي العطلة ، وتنتشر مظلات الشاطئ الملونة عبر الرمال.

لكن في مايو ، تنتمي الشواطئ للطيور. مئات الآلاف من الطيور الساحلية والنوارس المهاجرة يتوقفون هنا في طريقهم إلى مناطق تكاثرهم الصيفي ، بعضها قادم ، متهالكًا ومستنزفًا ، بعد رحلات استمرت أيامًا من أمريكا الجنوبية. “إنهم في حاجة ماسة إلى تجديد وزنهم ،” قال لورانس نايلز ، عالم الأحياء البرية الذي يقود مشاريع الحفاظ على الطيور الساحلية المحلية من خلال شركته ، مشاريع استعادة الحياة البرية.

لحسن الحظ ، تصل الطيور تمامًا كما كانت جحافل من السرطانات حدوة الحصان تسحب نفسها إلى الشاطئ ، وتضع البيض بالآلاف. قال الدكتور نايلز إن الطيور قد تقضي أسبوعين في التهام البيض الأخضر الجيلاتيني ، “ما يقرب من ضعف وزن جسمها”. خلال ذلك الوقت ، قاموا بتغطية الشواطئ ، واختلطوا بالطيور المحلية ، ومثل الأطفال في فصل دراسي مزدحم ، ينقلون بعضهم البعض إلى الأنفلونزا.

الطيور المائية البرية – بما في ذلك البط والنوارس وطيور الشاطئ – هي المستودعات الطبيعية لفيروسات الإنفلونزا أ ، والتي تأتي في مجموعة متنوعة من الأنواع الفرعية. بشكل عام ، تحمل الطيور البرية نسخًا حميدة نسبيًا من هذه الفيروسات ، والتي تشكل تهديدًا مباشرًا ضئيلًا للطيور أو البشر. لكن فيروسات الإنفلونزا يمكن أن تتغير بسرعة ، وتتراكم طفرات جديدة وتتبادل المواد الجينية. يمكن لهذه التغييرات ، وأحيانًا تفعل ذلك ، تحويل فيروس هوهم إلى فيروس قاتل ، مثل نسخة H5N1 التي يتم تداولها حاليًا.

في كثير من الأحيان ، تنتشر الأنفلونزا في الطيور الساحلية والنوارس بمستويات منخفضة ، وغالبًا ما تظهر في أقل من واحد بالمائة من العينات. ولكن في خليج ديلاوير في مايو وأوائل يونيو ، ينفجر ، ويمر بسهولة من طائر إلى طائر. على مر السنين ، وجد فريق سانت جود ذلك في 12 في المائة من عيناتهم ، في المتوسط ​​، على الرغم من أن هذا الرقم قد ارتفع إلى 33 في المائة. لقد اكتشفوا تقريبًا كل نوع فرعي من الأنفلونزا A ، بالإضافة إلى عمليات إعادة مزج جديدة ، والتي يمكن أن تظهر عندما يصاب حيوان بأكثر من نسخة واحدة من الفيروس في وقت واحد.

لمراقبة ما يتم تداوله ، يعمل علماء سانت جود عن كثب مع الدكتور نايلز وزملائه ، الذين يستخدمون التوقف الربيعي كفرصة لتقييم صحة الطيور الساحلية ، التي تواجه مجموعة متنوعة من التهديدات ، من تغير المناخ إلى الإفراط في حصاد سرطان حدوة الحصان. عادة ما يتوجه الدكتور نايلز وفريقه إلى الشواطئ أولاً لعد الطيور وصيدها وفحصها ووضع علامات عليها. ثم ينقلون مكان وجود الطيور إلى طاقم تنظيف الطيور الذي يصطاد الأنفلونزا. قال الدكتور كيرشر: “سنخرج بعد ذلك ونلتقط البراز”.

عام فريد

ولكن في أول يوم كامل للفريق من العمل الميداني هذا الربيع ، بحلول الوقت الذي انتهى فيه دعاة الحفاظ على البيئة من عملهم ، كان المد يتدفق مرة أخرى. لذلك لساعات ، أمضى علماء سانت جود وقتهم ، في انتظار انحسار المياه و على أمل أن يتمكنوا من العثور على بعض القطعان. قال الدكتور كيرشر: “نحن تحت رحمة الطيور ، والطيور لا تخبرنا بما تفعله”.

كانت الساعة تقترب من الرابعة مساءً عندما توغلوا أخيرًا في طريق من الحصى ، متجاوزين غابات الصنوبر والمستنقعات ، ووصلوا إلى أحد الشواطئ المحلية ، حيث شوهدت الطيور الساحلية في وقت سابق.

نزل الدكتور ماكنزي ، مرتديًا بنطالًا رياضيًا أسود وقميصًا رماديًا منسوجًا بغطاء رأس ، من السيارة وتفحص الشاطئ. امتدت سلطعون حدوة الحصان على طول خط المد العالي. في المسافة ، سرب قطيع من الطيور الصغيرة في الماء. رفعت الدكتورة ماكنزي منظارها. البنغو: كانت عبارة عن أحجار دائرية رمادية ، وهي نباتات رمل تُقارن علاماتها ثلاثية الألوان أحيانًا بعلامات قطة كاليكو. علم فريق سانت جود أن هذه الطيور من المرجح بشكل خاص أن تحمل فيروسات الإنفلونزا.

ارتدى العلماء القفازات والأقنعة ، وهو إجراء وقائي أُضيف مؤخرًا. قال الدكتور ماكنزي: “إنه ليس شيئًا قمنا به في الماضي ، لكن هذا عام فريد من نوعه.”

ظهرت سلالة H5N1 الجديدة لأول مرة في أمريكا الشمالية في أواخر عام 2021 وانتشرت بسرعة في جميع أنحاء القارة. لقد أدى ذلك إلى نفوق ما يقرب من 60 مليون طائر مستزرع ، وقتل العشرات من الطيور البرية وحتى قتل بعض الثدييات غير المحظوظة ، من الثعالب الحمراء إلى الفقمة الرمادية.

لم يعثر فريق سانت جود على أي أثر لفيروس H5N1 في خليج ديلاوير الربيع الماضي. لكن في ذلك الوقت ، لم يكن الفيروس قد شق طريقه بعد إلى مناطق الشتاء في أمريكا الجنوبية للطيور الساحلية. بحلول هذا الربيع ، كان لديه ، مما يعني أن الطيور يمكن أن تعيده معهم. قال الدكتور كيرشر: “نحن قلقون تمامًا من ظهورها”.

لذلك كان العلماء يضاعفون من مراقبتهم ، بهدف جمع 1000 عينة برازية بدلاً من 600 عينة قياسية. بدأوا في شق طريقهم إلى الشاطئ ، وألقيت عيونهم لأسفل أثناء بحثهم عن البقع البيضاء الصحيحة. لن تفعل أي فضلات. كان لابد أن يكون برازًا طازجًا ، من الناحية المثالية من الأحجار الدائرية والعقدة الحمراء ، وهو نوع آخر من أنواع الرمل. أصبح العلماء بارعين في التمييز بين نوعي الفضلات. قال الدكتور ماكنزي: “إن أحجار الدوران هي في الغالب جذوع الأشجار”. “العقدة الحمراء لديها نوع من الضجة.”

عندما اكتشف العلماء بقعة مناسبة ، سقطوا على ركبهم وممسحات غير مغلفة ذات رؤوس مستديرة. في بعض الأحيان ، استغرق الأمر بضع محاولات لجمع عينة بنجاح. “إنها ليست أسهل تقنية باستخدام هذه الأدوات ،” قال باتريك سيلر عضو فريق البحث. “في مهب الريح ، محاولة جمع البراز ووضعه في قنينة صغيرة.”

أدلة الانفلونزا

قاموا بتخزين العينات في مبرد بلاستيكي صغير ، من النوع الذي قد يجلبه المصطاف إلى نفس الشواطئ. في وقت لاحق ، سيتم شحن العينات مرة أخرى إلى المختبر في ممفيس للاختبار والتحليل.

بشكل نموذجي ، يقوم الباحثون بتسلسل الفيروسات التي يجدونها ، ويبحثون عن الطفرات البارزة ويرسمون تطورها بمرور الوقت ، ثم يختارون مجموعة فرعية للدراسة في أنواع مختلفة من الخلايا والنماذج الحيوانية. على مدى العقود القليلة الماضية ، ساعد هذا العمل العلماء على معرفة المزيد حول شكل فيروسات إنفلونزا الطيور “العادية” وكيف تتصرف ، حسب قول ريتشارد ويبي ، خبير الإنفلونزا في فريق سانت جود.

وقد ساعدهم أيضًا في تحديد القيم المتطرفة. قال الدكتور ويبي: “وهذا يقودنا إلى مطاردة” ، والتي يمكن أن تنتهي بالكشف عن “شيء ما حول البيولوجيا الأساسية لهذه الفيروسات.” في عام 2009 ، تبين أن بعض الفيروسات التي اكتشفوها كانت جيدة بشكل مدهش في الانتشار بين القوارض. ساعدت الدراسة الإضافية لهذه الفيروسات الباحثين على تحديد الطفرات الجينية التي قد تسهل انتقال الإنفلونزا عبر الهواء بين الثدييات.

إذا وجد الفريق H5N1 هذا العام ، فسيبحث الدكتور ويبي وزملاؤه عن التغييرات التي ربما يكون الفيروس قد اكتسبها أثناء انتقاله عبر الطيور الساحلية ، بالإضافة إلى أي تغييرات قد تجعله أكثر خطورة على البشر أو مقاومًا للقاحات والعلاجات.

لقد تطور الفيروس بالفعل بشكل ملحوظ منذ وصوله إلى أمريكا الشمالية ، حسبما أفاد الدكتور ويبي وزملاؤه في ورقة بحثية حديثة ، استندت إلى تحليل العينات الفيروسية المعزولة من الطيور خارج منطقة خليج ديلاوير. لم تكتسب المتغيرات الجديدة التي اكتشفوها القدرة على الانتشار بسهولة بين الثدييات ، لكن بعضها قادر على التسبب في أعراض عصبية خطيرة في الثدييات المصابة.

إذا ظهر الفيروس في عينات خليج ديلاوير هذا العام ، فسيكون ذلك علامة أخرى على أن فيروس H5N1 أصبح مترسخًا بشكل متزايد في أمريكا الشمالية. كما يمكن أن يسبب مشكلة لبعض الطيور الساحلية ، وخاصة العقدة الحمراء ، التي انخفضت أعدادها بشكل حاد في العقود الأخيرة. وقال الدكتور نايلز إن فيروس H5N1 بالنسبة لهذه الطيور “تهديد كبير غير معروف”.

وهكذا ، على الرغم من أن عملية جمع الفضلات لا تزال غير جذابة كما كانت دائمًا ، إلا أن المخاطر تبدو عالية بينما يشق العلماء طريقهم إلى الشاطئ.

كل ما يمكنهم قوله هو أنهم لم يعثروا على فيروس H5N1 الجديد بعد. قال الدكتور ماكنزي ، “لكن هذا لا يعني أننا لن نفعل ذلك” ، بحثًا دقيقًا عن القرائن التي تركتها الطيور وراءها. “وأعتقد أننا سوف معرفة ذلك.”