Under det senaste decenniet har forskare beskrivit hundratals nya virus med potential att passera mellan vilda djur och människor. Men hur kan de veta vilka som är mest riskfyllda för spridning och därför vilka de ska prioritera för ytterligare övervakning av människor?

Forskare från University of California, Davis skapade nätverksbaserade modeller för att prioritera nya och kända virus för deras risk för zoonotisk överföring, vilket är när infektionssjukdomar passerar mellan djur och människor.

Deras studie, publicerad i tidskriften Communications Biology , ger ytterligare bevis för att coronavirus är de mest riskabla för spridning och bör fortsätta att prioriteras för förbättrad övervakning och forskning.

Maskininlärningsmodellerna designades av EpiCenter for Disease Dynamics vid UC Davis One Health Institute vid School of Veterinary Medicine.

Prioritera nya virus

Modellerna fann att nya virus från familjen coronavirus förväntas ha ett större antal arter som värdar. Detta överensstämmer med kända virus, vilket indikerar att denna familj av virus bör prioriteras högst för övervakning.

Forskarna skapade en prioriteringspoäng för varje virus för att fungera som ett mått på risken för zoonotisk överföring.

"När övervakningen utökas hoppas vi att bli översvämmade med data associerade med virus", säger huvudförfattaren och veterinärepidemiologen Pranav Pandit, forskare vid UC Davis One Health Institute. "Dessa verktyg kommer att hjälpa oss att förstå risken med nya virus, som kan hjälpa till att förbereda oss för framtida pandemier."

Miljöförändringar och virala kopplingar

Modellen använder ett datadrivet virus-värdnätverk för att kvantifiera sannolikheten för att människor ska vara värdar för mer än 500 virus som nyligen upptäckts mellan 2009 och 2019. Detta härrörde från vilda djurövervakningsforskning utförd i Afrika, Asien och Latinamerika av ett konsortium av utredare.

Värdpatogennätverk ger insikt i virusens och deras värdars ekologi, vilket är avgörande för att förstå risken som sådana virus utgör för människors hälsa. Detta är särskilt viktigt i ett föränderligt klimat och miljö. När landskapet förändras och arter förändras och rör sig som svar, kan risken för virusöverföring mellan arter öka.

"Denna studie visar hur olika vilda djurarter är sammankopplade av virusen de delar", säger motsvarande författare Christine Johnson, professor i epidemiologi och ekosystemhälsa vid UC Davis och chef för EpiCenter for Disease Dynamics. "Miljöförändringar är en enorm drivkraft för att flytta runt arter. Hur virus interagerar med olika värdar i en föränderlig miljö är avgörande för att förstå risken de utgör för människors hälsa."

Höga prioriteringar

Förutom coronavirus har modellen också rankat flera paramyxovirus som högprioriterade för framtida arbete. Sjukdomar associerade med denna familj av virus inkluderar mässling, påssjuka och luftvägsinfektioner.

"Att karaktärisera hundratals virus tar mycket tid och kräver prioritering," sa Pandit. "Vårt nätverksbaserade tillvägagångssätt hjälper till att identifiera de tidiga signalerna i de ekologiska och evolutionära banorna för dessa virus. Det kan också hjälpa till att belysa saknade länkar mellan virus och deras värdar." + Utforska vidare

Ny webbapp rankar spridningsrisk för nyligen upptäckta virus