|
|
| (14 intermediate revisions by 3 users not shown) |
| Line 1: |
Line 1: |
| | + | {{Menu Rivers}} |
| | + | __NOTOC__ |
| | | | |
| − | === Projekt === | + | == Project summary == |
| | | | |
| − | * <big>'''Projekt SSPE-CT-2006-44405 – Resistance of Influenza Viruses in Environmental Reservoirs and Systems (RIVERS)'''</big>
| + | '''Resistance of Influenza Viruses in Environmental Reservoirs and Systems (RIVERS) - project No SSPE-CT-2006-44405, maintained within the 6th Framework Programme''' |
| | | | |
| − | '''Wprowadzenie''' – Pojawienie się, w znaczącej skali, choroby ptasiej grypy wywoływanej przez wysoko patogenicznego wirusa (H5N1) genotypu A, postawiło wiele pytań i problemów w związku z odpowiedzialnością za politykę ochrony i prewencji, ryzyko gospodarcze i zdrowotne. Wiedza naukowa o ekologii i występowaniu wirusa H5N1 w środowisku naturalnym jest wysoce niedostateczna. W szczególności nie zbadany został strategicznie istotny mechanizm przetrwania wszystkich odmian wirusa HPAIV (Highly Patogenic Avian Influenza Virus), w tym w szczególności szczepu H5N1. Dostępne dane są ograniczone, a często nawet sprzeczne, istnieje bardzo mało informacji dotyczących zachowania się wirusa ptasiej grypy w środowisku, a zatem w akwenach wodnych, w powietrzu oraz w glebie i na powierzchniach gruntowych. Nie istnieją także wypracowane metody oraz standardowe protokoły wykrywania jego obecności w środowisku naturalnym, w odchodach, w glebie, organizmach innych niż ptaki, a także w roślinności. Techniki takie powinny umożliwić szybkie, ilościowe, wystarczająco czułe, a przede wszystkim powtarzalne, oznaczenia obecności i stężenia wirusa w rutynowy sposób, w standardowych warunkach (także, a nawet szczególnie w warunkach polowych, oraz przez niedoświadczony personel). Wyniki badań przeprowadzonych na innych podtypach wirusa grypy nie mogą zostać w prosty sposób zaadaptowane do badań nad wirusem H5N1, choć mogą i powinny służyć za punkt wyjścia przy opracowywaniu matod specyficznych dla serotypu H5N1.
| + | The surge of the global avian influenza epizootic caused by the genotype A highly pathogenic avian influenza virus (HPAIV) has posed numerous questions, in particular to risk managers and policy makers. Scientific knowledge is thin on many aspects of the ecology and environmental properties of HPAIVs, in particular H5N1. Virus survival, a key element in control strategies, is an illustration of this paucity of knowledge. Data from the literature on AIV survival are rather limited, often very old an sometimes not confirmed from one study to another or even contradictory. The results obtained with various sub-types of influenza A viruses cannot be extrapolated to the current A(H5N1) viruses before a careful consideration. Further, few information is provided regarding the survival of influenza viruses in the air and on surfaces. |
| | | | |
| − | === Uczestnicy Konsorcjum ===
| + | Under this project, 9 institutions directly involved in AIV studies, of which 3 from Asian countries, have joined forces in order to investigate the prevention and control of influenza outbreaks in animal population at present and at time of restocking. More precisely, the objectives are: |
| | + | * to understand the basis of virus survival from a virological point of view, |
| | + | * to understand the impact of physical and chemical elements on virus survival, |
| | + | * to evaluate the role of environmental reservoirs, |
| | + | * to propose general protocols for the concentration and detection of AIVs in waters, including waste waters, and in different matrices including food, |
| | + | * to provide a database together with analytical tools to allow the generation of evidence based guidelines for the prevention and control of influenza outbreaks in animal and human populations, especially at times of restocking. |
| | | | |
| − | W projekcie Resistance of Influenza Viruses in Environmental Reservoirs and Systems (RIVERS) uczestniczy dziewięć instytucji, w tym trzy z kontynentu azjatyckiego:
| + | == Participating Institutes == |
| | | | |
| − | # '''Institut Pasteur de Paris''' (koordynator projektu) – 25-28 rue du Docteur Roux, 75015, Paris, France | + | |
| | + | # '''Institut Pasteur de Paris''' (project's coordinator) – 25-28 rue du Docteur Roux, 75015, Paris, France |
| | # '''Cantacuzino National Institute of Research and Development Microbiology and Immunology''' – Splaiul Independentei 103, district 5, Bucuresti, 1-525 050096, Romania | | # '''Cantacuzino National Institute of Research and Development Microbiology and Immunology''' – Splaiul Independentei 103, district 5, Bucuresti, 1-525 050096, Romania |
| | # '''The Stephan Angeloff Institute of Microbiology''' – Acad. G. Bonchev Str. 26, Sofia, 1113, Bulgaria | | # '''The Stephan Angeloff Institute of Microbiology''' – Acad. G. Bonchev Str. 26, Sofia, 1113, Bulgaria |
| Line 17: |
Line 25: |
| | # '''Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (CIRAD)''' – 42 rue Scheiffer, 75116 Paris, France | | # '''Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (CIRAD)''' – 42 rue Scheiffer, 75116 Paris, France |
| | # '''Institut Pasteur de Lille''' – 1 rue du Professeur Calmette, 59019, Lille, France | | # '''Institut Pasteur de Lille''' – 1 rue du Professeur Calmette, 59019, Lille, France |
| − | # '''Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego Uniwersytetu Warszawskiego''' – Pawińskiego 5A, Blok D, Warszawa PL-02-106, Poland | + | # '''Interdisciplinary Centre for Mathematical and Computational Modelling, University of Warsaw''' – Pawińskiego 5A, Bld. D, Warsaw PL-02-106, Poland |
| | # '''Wuhan Institute of Virology, Chinese Academy of Sciences''' – Xiaohongshan 44, Wuhan, 430071, China | | # '''Wuhan Institute of Virology, Chinese Academy of Sciences''' – Xiaohongshan 44, Wuhan, 430071, China |
| | | | |
| − | Działają one na rzecz opracowania metod wykrywania i identyfikacji wirusa ptasiej grypy serotypu A(H5N1) w celu zapobiegania i ewentualnej kontroli wybuchów epidemii ptasiej grypy. Wśród zadań postawionych w projekcie należy wyszczególnić: [1] – mikrobiologiczne zbadanie podstaw przeżywalności wirusa ptasiej grypy, [2] – zbadanie wpływu związków chemicznych i warunków fizycznych na przetrwanie wirusa, [3] – wyznaczenie roli zbiorników środowiskowych, [4] – opracowanie standardowych metod wykrywania oraz pomiarów koncentracji wirusa w środowiskach wodnych, materiałach spożywczych, wodach ściekowych, itp., [5] – przygotowanie adekwatnej bazy danych wraz z odpowiednimi narzędziami do ich analizy, a jeśli to możliwe, także zbudowania odpowiednich modeli symulacyjnych, w celu opracowania schematów działań opartych na danych obserwacyjnych, które służyłyby zapobieganiu i kontroli rozprzestrzeniania się wirusa ptasiej grypy wśród ludzi i zwierząt. Szczególnie w trakcie ponownego przywracania hodowli, po wypadkach jej całkowitego zniszczenia w trybie prewencyjnym.
| + | <!-- |
| − | | + | == Project objectives == |
| − | === Cele Projektu ===
| + | --> |
| − | Zasadniczym celem projektu RIVERS (Resistance of Influenza Viruses in Environmental Reservoirs and Systems) typu STREP (Specific Targeted REsearch or innovation Project), w ramach szóstego programu ramowego Unii Europejskiej, jest wypracowanie metod prewencyjnych i kontrolnych w stosunku do rozprzestrzeniania się wirusa ptasiej grypy A(H5N1). W ramach celu ogólnego można wyszczególnić następujące grupy:
| |
| − | | |
| − | * zebranie danych dotyczących przetrwania wirusa ptasiej grypy w środowiskach naturalnych
| |
| − | * uzyskanie podstaw naukowych wiedzy o przetrwaniu wirusa ptasiej grypy w warunkach eksperymentalnych
| |
| − | * znalezienie zależności wpływu różnorodnych czynników chemicznych i/lub fizycznych na przetrwanie wirusa ptasiej grypy
| |
| − | * znalezienie zależności wpływu różnych technologii stosowanych w przemyśle spożywczym na przetrwanie wirusa, oraz ewentualne opracowanie technologii zapobiegających
| |
| − | * w sytuacji gdy dostępne będą stosowne dane o zachowaniu wirusa A(H5N1), próba opracowania modeli analitycznych, a zwłaszcza modeli symulacyjnych, opisujących zdolności przetrwania i dynamikę rozwoju populacji wirusa ptasiej grypy w różnych środowiskach, oraz w warunkach kontrolowanych laboratoryjnie, dla istotnych gatunków zwierząt – tak hodowlanych jak i swobodnie migrujących, w określonych biotypach środowiska naturalnego.
| |
| − | | |
| − | | |
| − | === Pakiety zadań projektu ===
| |
| − | Pakiety (WP – WorkPackages) projektu RIVERS zgrupowane są w cztery programy (WPG – WorkProgrammes) według struktury i zawartości merytorycznej podanej jak następuje:
| |
| − | | |
| − | '''WPG I''' – Przetrwanie wirusa ptasiej grypy w środowiskach i zbiornikach wodnych
| |
| − | * WP0: Podstawy molekularne dla przetrwania i mutacji wirusa, w szczególności badania tzw. „bio-equivalence” w odniesieniu do możliwości stosowania metod wypracowanych dla identyfikacji i wykrywalności wirusa grypy typu A(H1N1) dla analogicznych sytuacji w odniesieniu do wirusa A(H5N1).
| |
| − | * WP1: Koncentracja, identyfikacja i szacowanie ilościowe występowania wirusa grypy w zbiornikach wodnych, w terenach podmokłych i w faunie wodnej.
| |
| − | * WP2: Obserwacja wirusa ptasiej grypy w środowisku naturalnym
| |
| − | * WP3: Obserwacja koncentracji i przetrwania wirusa ptasiej grypy w warunkach eksperymentalnych
| |
| − | * WP4: Wpływ związków występujących w wodzie na przetrwanie wirusa AIV.
| |
| − | | |
| − | '''WPG II''' – Przetrwanie wirusa ptasiej grypy w powietrzu i na powierzchniach
| |
| − | * WP5: Wpływ czynników atmosferycznych na przetrwanie wirusa
| |
| − | * WP6: Żywotność wirusa w otoczeniu gospodarstw wiejskich.
| |
| − | * WP7: Wpływ związków w występujących powietrzu i na powierzchniach gruntowych na przetrwanie wirusa
| |
| − | * WP8: Określenie wpływu wybranych parametrów procesu produkcji spożywczej na przetrwanie wirusa.
| |
| − | | |
| − | '''WPG III''' – Modelowanie teoretyczne wraz z wnioskami i rekomendacjami
| |
| − | * WP9: Modelowanie dynamiki populacji wirusa grypy w naturalnych zbiornikach wodnych, w powietrzu oraz na powierzchniach, ze szczególnym uwzględnieniem gleby, akwenów wodnych i habitatów naturalnych.
| |
| − | | |
| − | '''WPG IV''' – Wykorzystanie i rozpowszechnienie wyników. Zarządzanie projektem.
| |
| − | * WP10: Wnioski i rekomendacje dla zapobieganiu, kontroli i zarządzania kryzysowego w razie wybuchów epidemii ptasiej grypy wśród ptactwa dzikiego i hodowlanego, potencjalnie prowadzących do powstania warunków dla pandemii porównywalnej z wysoce śmiertelnym epizodem tzw. grypy hiszpanki w latach 1918-1919.
| |
| − | * WP11: Zarządzanie projektem.
| |
| − | | |
| − | === Planowane wyniki projektu === | |
| − | | |
| − | '''Zakładane wyniki projektu i ich ewentualny wpływ na rozwój badań'''
| |
| − | Projekt RIVERS skierowany jest na zagadnienia związane z infekcyjnością, w powiązaniu epidemiologią i kontrolą, a szczególnie z warunkami i czasem przetrwania wirusa ptasiej grypy w środowisku, na fermach hodowlanych, w akwenach wodnych, w powietrzu oraz zanieczyszczonych powierzchniach – zarówno w warunkach naturalnych, jak i kontrolowanych laboratoryjnie. Przeżywalność wirusa będzie badana w związku z jego podatnością na działanie czynników chemicznych, fizycznych – np. temperatury czy promieniowania ultrafioletowego, oraz ich wpływu na genotypową i fenotypową zmienność populacji, w określonych warunkach możliwych do wystąpienia w habitatach o największym prawdopodobieństwie wybuchu epidemii. Stężenia wirusa w określonych sytuacjach i środowiskach, uzyskane w pierwszych stadiach projektu, stanowić będą podstawę do: [a] tworzenia bazy danych zawierającej informacje o infekcyjnych i przetrwalnościowych własności wirusa ptasiej grypy, [b] budowania modeli cząstkowych, zarówno analitycznych – o ile statystyczna istotność danych na to pozwoli – oraz symulacyjnych w oparciu o hipotezy robocze, weryfikowalne następnie w pętli sprzężenia zwrotnego w oparciu o nowe dane eksperymentalne. Następnie wysiłek zostanie rozszerzony w kierunku standaryzowanych protokołów szybkiego wykrywania wirusa H5N1, w oparciu o konieczne do wypracowania metody i techniki detekcji. Informacja pozyskana w wyniku prac konsorcjum RIVERS pozwolić powinna na lepsze określenie stosownych wytycznych UE, oraz innych organizacji międzynarodowych w odniesieniu do metod detekcji, dezaktywacji, dezynfekcji, kontroli i zapobiegania powstawaniu ognisk występowania wirusa ptasiej grypy.
| |
| − | | |
| − | Oprócz zadań w obrębie Programu Tematycznego III ('''WPG III'''), którego Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego jest koordynatorem, oraz zadań wynikających z kierowania Pakietem Tematycznym 9 ('''WP9'''), ICM uczestniczy we wszystkich fazach planowania eksperymentów, asymilacji, weryfikacji i walidacji danych w Pakietach '''WP0-WP5''' i '''WP8''', oraz konsultuje analogiczne zadania w Pakietach '''WP6-WP7'''.
| |
| − | | |
| − | Wykorzystując dane uzyskane sukcesywnie w trakcie realizacji Programów Tematycznych '''WPG I''' i '''WPG II''' przewiduje się zbudowanie analitycznych i symulacyjnych modeli opisujących przeżywalność wirusa w naturalnych zbiornikach wodnych, w powietrzu i na powierzchniach gruntownych. Zbiorniki wodne jako nieredukowalny element cyklu występowania wirusa pełnią szczególnie ważną rolę.
| |
| − | | |
| − | Pakiet zadań '''WP9''' zakłada także możliwość powiązania rezultatów prac z projektu RIVERS, oraz rezultatów innych badań w projektach ze zgłoszenia SSP-5B Influenza, realizowanymi w szczególności w obrębie zadań Task 3 i Task 4 w SSP-5B-INFLUENZA, dotyczącymi ekologii nosicieli wirusa oraz globalnego mechanizmu występowania wirusa w przyrodzie.
| |
| | | | |
| − | Projekt RIVERS koncentruje się na zagadnieniach środowiskowych, przy czym centralne rolę w rozprzestrzeniania się wirusa grypy stanowi jego infekcyjności w odniesieniu do ptaków wodnych, które uważa się za pierwotnego nosiciela wirusa grypy. Chociaż istnieje pewien zbiór danych dotyczących infekcji wirusa wśród dzikiego ptactwa, niewiele wiadomo o ekologii wirusa AIV. Zarówno dane zawierające informacje o okresach zainfekowania dzikiego ptactwa wirusem AIV, jak i dane dotyczące cyrkulacji wirusa w środowiskach naturalnych i hodowlanych są niekompletne, a mechanizm przetrwania wirusa nie został wyjaśniony. Jednym z możliwych celów pakietu '''WP9''' jest opracowanie przypuszczalnych modeli opisujących występowanie i dynamikę populacji wirusa w trakcie rocznego cyklu. O ile znajdzie to potwierdzenie w danych gromadzonych w obrębie zadań WP0-WP8, oraz biorąc pod uwagę założenia powstałe z uwzględnieniem aktualnego stanu wiedzy dotyczącej rozprzestrzeniania się i występowania wirusa AIV w przyrodzie można będzie zapewne wstępnie zaproponować szereg schematów koncepcyjnych ewentualnej cyrkulacji wirusa H5N1 w rocznym cyklu rozwojowym.
| + | == Workpackages == |
| | | | |
| − | === Symulacje w modelu dynamiki społecznej ===
| + | * '''WPG I''': Survival of influenza viruses in waters and aquatic biological systems |
| | + | * '''WPG II''': Survival of avian influenza viruses in air and surfaces |
| | + | * '''WPG III''': Modeling and recommendations |
| | + | * '''WPG IV''': Exploitation and dissemination of the results, Project management |
| | | | |
| − | ''' Wielkoskalowy model symulacyjny dynamiki zachowań różnych subtypów wirusa grypy w wielomilionowych populacjach nosicieli '''
| + | <!-- |
| − | Z uwagi na niemal całkowity brak danych dotyczących przetrwalności oraz sposobów dezaktywacji wirusa ptasiej grypy A(H5N1) w środowiskach naturalnych, ze szczególnym uwzględnieniem akwenów wodnych, warunków sprzyjających przetrwaniu wirusa H5N1 w powietrzu, na powierzchniach czy w glebie – w początkowym etapie prac projektu RIVERS, zadania związane z budową modeli symulacyjnych koncentrować się będą na stworzeniu stochastycznej symulacji Monte Carlo. Model bazować będzie na metodologii, indywidualnych, heterogenicznych agentów software’owych, wyposażonych w atrybuty zarówno nosicieli (ludzkich), jak i ich immunologicznej historii przebytych infekcji z uwzględnieniem zakażenia szybko-zmiennymi serotypami HA1, HA3 oraz HB. Symulacje osiągnąć mają przede wszystkim zebranie statystycznie istotnych informacji o przebiegu epidemii, a zatem jej wybuchu, rozwoju i wygasania ognisk infekcji grypy wirusa A z uwzględnieniem genetycznej konkurencji serotypów H1N1, H3N2, oraz wirusa typu B. Model przewiduje asymilacje danych o gęstości populacji, rozmieszczeniu dużych zakładów pracy, szkół, oraz lokalizacji innych obiektów o wysokim współczynniku potencjalnych kontaktów osobników zakażonych i zdrowych, a także opartych o rozkłady gęstości informacji o częstotliwości i kierunkach podróży – zarówno jako typowych dojazdów do pracy/szkół etc, jak i z wykorzystaniem transportu na większych odległościach. Planowane jest przeprowadzenie symulacji w czasie quasi rzeczywistym, oraz z udziałem skalowalnej reprezentacji i rozmieszczenia skupisk ludności z uwzględnieniem ich georeferencji. Prawdopodobnie dla oddania zjawisk w 38-miomilionowej populacji modelowanej, wystarczające będzie używanie każdorazowo ok. 12–15 milionów osobników (agentów symulacji). Walidacja modelu powinna zatem, w pierwszej kolejności, umożliwić weryfikację zasadności i stosowalności przyjętego rodzaju skalowania. Następnie przewidziana jest analiza wrażliwości użytego modelu symulacyjnego w odniesieniu do parametrów wewnętrznych oraz walidacja w oparciu dostępne dane epidemiologiczne dla przemienności i fluktuacji występowania w populacji nosicieli subtypów wirusa H1N1, H3N2 oraz B. Bardzo istotnym elementem, w znaczny sposób decydującym o stopniu, w jakim powyższy model symulacyjny może być uznany za mimetyczny, czyli dobrze korespondujący z danymi obserwacyjnymi, jest jakościowe podobieństwo rezultatów analizy filogenetycznej odpowiadających sobie zespołów danych w obu przypadkach. Planowane jest w/z tym podjęcie prób przejścia z opisu jakościowego, do opisu chociażby pół-ilościowego, a zatem także do próby wypracowania kryteriów określenia stochastycznej istotności zmian obserwowanych w wyniku mutacyjnego dryfu kodu genetycznego poszczególnych serotypów wirusa grypy, oraz współbieżnych z nimi rezultatów modelowych. Jedną z możliwości jest zastosowanie metod nie wymagających uliniowania sekwencji podczas analizy, użyteczne np. przy filogenetycznych porównaniach całkowitych genomów, jednak ich stosowalność w przypadku analizy wirusów grypy wymagać będzie odrębnego potraktowania i weryfikacji.
| + | == Planned results == |
| | | | |
| − | === Rekomendacje i Popularyzacja === | + | == Social dynamics simulations == |
| | + | --> |
| | | | |
| − | '''Rekomendacje''' – ICM jest w projekcie RIVERS koordynatorem Programu Tematycznego III (WPG III), w ramach którego koordynuje prace nad wypracowaniem rekomendacji dla zapobiegania, kontroli i zarządzania kryzysowego w razie wybuchów epidemii ptasiej grypy wśród ptactwa dzikiego i hodowlanego, oraz innych działań, w oparciu o pozyskane dane eksperymentalne, wyniki modeli cząstkowych oraz modelu dynamiki zachowań wirusa A(H5N1) w różnych środowiskach.
| + | == ICM in RIVERS == |
| | | | |
| − | '''Popularyzacja''' – udostępnianie i rozpowszechnianie wyników projektu odbywać się będzie przede wszystkim poprzez publikacje naukowe, a także w postaci raportów dla komitetu SPP-5B-INFLUENZA przy komisarzu UE. Zasadnicze informacje o przebiegu prac znajdą się na oficjalnej stronie konsorcjum [http://www.rivers.eu RIVERS]. Dodatkowo, dedykowany serwer zlokalizowany w ICM, obok pełnienia funkcji bezpiecznego repozytorium danych dla sieci intranet wewnątrz konsorcjum, służy jako platforma udostępniania i wizualizacji wyników symulacji, ze szczególnym uwzględnieniem rezultatów tematu: „Wielkoskalowy model symulacyjny dynamiki zachowań różnych subtypów wirusa grypy w wielomilionowych populacjach nosicieli”, który z uwagi na wykorzystywanie wyłącznie publicznie dostępnych danych populacyjnych i genetycznych, oraz epidemiologiczny charakter oczekiwanych wyników jest szczególnie predestynowany do szerokiego upowszechnienia. ICM, równolegle do zadań realizowanych w ramach umowy konsorcyjnej, popularyzować będzie także wyniki polskie. Zadania popularyzacyjne będzie częściowo finansowane ze środków własnych centrum. Względy aktualności informacji, polityki upowszechniania wiedzy w ICM, etc., wymagają utrzymania i stałej aktualizacji stron WWW projektu. Poza obsługą techniczną potrzebna będzie także stała praca edytorska, redakcyjna i dokonywanie przekładów. W ramach wkładu własnego ICM zapewni obsługę techniczną serwera WWW, oraz aktualizację bieżącą stron WWW. | + | ICM coordinates the Work Programme III, in particular the Workpackage 9 - ''Modeling of virus survival and concentration in natural water reservoirs and soiled surfaces''. |
The surge of the global avian influenza epizootic caused by the genotype A highly pathogenic avian influenza virus (HPAIV) has posed numerous questions, in particular to risk managers and policy makers. Scientific knowledge is thin on many aspects of the ecology and environmental properties of HPAIVs, in particular H5N1. Virus survival, a key element in control strategies, is an illustration of this paucity of knowledge. Data from the literature on AIV survival are rather limited, often very old an sometimes not confirmed from one study to another or even contradictory. The results obtained with various sub-types of influenza A viruses cannot be extrapolated to the current A(H5N1) viruses before a careful consideration. Further, few information is provided regarding the survival of influenza viruses in the air and on surfaces.
Under this project, 9 institutions directly involved in AIV studies, of which 3 from Asian countries, have joined forces in order to investigate the prevention and control of influenza outbreaks in animal population at present and at time of restocking. More precisely, the objectives are:
