Sick California farmworkers may help reveal bird flu trends. | (कैलिफोर्निया के बीमार फार्मवर्कर्स बर्ड फ्लू के विकास को प्रकट करने में मदद कर सकते हैं )

संघीय वैज्ञानिक किसी भी खतरनाक उत्परिवर्तन की तलाश में कैलिफोर्निया के डेयरी श्रमिकों से H5N1 आनुवंशिक अनुक्रमों का बारीकी से अध्ययन कर रहे हैं जो वायरस बना सकते हैं, जिसे एवियन फ्लू या बर्ड फ्लू कहा जाता हैजानवरों से लोगों तक कूदने में अधिक कुशल – फिर फैलना।

“यह हमें बता सकता है कि वायरस कैसे विकसित हो रहा है,” उन्होंने कहा स्टैनफोर्ड संक्रामक रोग विशेषज्ञ डॉ. अबरार करण. “यह जो चल रहा है उसमें एक खिड़की है।”

राज्य के दो रोगियों के स्वाब से वायरस के नमूने प्राप्त किए गए एवियन फ्लू का पहला ज्ञात मानव मामलाकैलिफोर्निया के सार्वजनिक स्वास्थ्य विभाग ने गुरुवार को इसकी पुष्टि की। हालाँकि मरीज़ों के स्थान का खुलासा नहीं किया गया है, लेकिन उनकी बीमारियाँ एक-दूसरे से असंबंधित हैं। वे गायों के संपर्क में आने के बाद स्वतंत्र रूप से बीमार हुए, एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में नहीं फैले। जनता के लिए जोखिम कम बना हुआ है।

दोनों मामले हल्के थे और उनमें श्वसन संबंधी बहुत कम या कोई लक्षण नहीं थे। मुख्य शिकायत नेत्रश्लेष्मलाशोथ नामक एक आम आंख की सूजन थी, जो संक्रमित मवेशियों के साथ काम करते समय श्रमिकों द्वारा पर्याप्त आंखों की सुरक्षा नहीं पहनने के कारण होती थी। वायरस आंखों की रेखा बनाने वाली झिल्ली की कोशिकाओं में चिपक जाता है।

कैलिफ़ोर्निया वायरस के नमूने अमेरिकी रोग नियंत्रण केंद्र को भेजे गए हैं, जो आनुवंशिक रूप से उन्हें समझ रहा है। हालाँकि, यह काम एक चुनौती है, क्योंकि नमूनों में अक्सर सक्रिय वायरल आरएनए का स्तर बहुत कम होता है, वह अणु जिसमें फ्लू जीनोम लिखे जाते हैं।

नमूनों की एक-दूसरे और अमेरिका में अन्य नमूनों से तुलना करके, वैज्ञानिक यह पता लगा सकते हैं कि क्या वायरस इस तरह से उत्परिवर्तन कर रहा है जिससे अन्य मनुष्यों को संक्रमित करने की अधिक संभावना होगी।

यदि ऐसा है, तो इससे आबादी में इसके फैलने का ख़तरा बढ़ जाता है, जिससे संभावित रूप से एक खतरनाक प्रकोप शुरू हो सकता है।

वही अनुक्रमण तकनीक नए SARS-CoV2 वेरिएंट के उद्भव की पहचान करने और उन पर नज़र रखने में महत्वपूर्ण उपकरण है, जिसे “जीनोमिक महामारी विज्ञान” कहा जाता है। कोविड-19 महामारी के दौरान व्यापक उपयोग के साथ, यह आसान, तेज और अधिक सर्वव्यापी हो गया है, जिसने खुद को 21वीं सदी के सबसे महत्वपूर्ण नवाचारों में से एक साबित कर दिया है।

H5N1, हमारे अधिक परिचित फ़्लू वायरस की तरह, गुणा और विविधता के साथ लगातार बदलता रहता है। वायरस विकासवादी हथियारों की दौड़ में लगे हुए हैं – जैसे ही प्रतिरक्षा प्रणाली नए एंटीबॉडी बनाती है, वायरस नए उत्परिवर्तन विकसित करता है।

प्रत्येक पुनरावृत्ति किसी प्रकार का लाभ प्रदान करना चाहती है, जैसे प्रतिरक्षा प्रणाली या अत्यधिक संक्रामकता को दूर करने की क्षमता।

वायरस छोटे, लेकिन कभी-कभी बड़े तरीकों से बदलते हैं। यह अभी तक ज्ञात नहीं है कि कौन से आनुवंशिक परिवर्तन H5N1 को मनुष्यों को बेहतर ढंग से संक्रमित करने, या वायुजनित होने की अनुमति देंगे।

करण ने कहा, “जैसा कि ऐसा होता है, वायरस स्वयं उत्परिवर्तन प्राप्त करता है जो बदल सकता है कि यह कितना खतरनाक है।” “ये परिवर्तन ऐसे हैं जिनके बारे में हमें जागरूक होने की आवश्यकता है।”

आनुवंशिक अनुक्रमण यह सुनिश्चित करने में भी मदद करेगा कि भविष्य के टीके और एंटीवायरल दवाएं अच्छी तरह से “फिट” हैं और सुरक्षात्मक होंगी।

एक प्रकोप को रोकने के लिए, गुरुवार को संघीय सरकार के सेंटर फॉर बायोमेडिकल एडवांस्ड रिसर्च एंड डेवलपमेंट अथॉरिटी या BARDA ने घोषणा की कि वह अगले कदम उठाने के लिए चार फार्मास्युटिकल कंपनियों – CSL Seqirus, Sanofi, और GSK को लगभग 72 मिलियन डॉलर प्रदान कर रही है। H5N1 वैक्सीन निर्माण में। टीके, जो अब थोक भंडारण में हैं, मानव टीकाकरण के लिए उपयोग के लिए तैयार शीशियों या पहले से भरी हुई सीरिंज में ले जाए जाएंगे, ताकि वे वितरण के लिए तैयार हों।

BARDA के निदेशक गैरी डिस्ब्रो ने कहा, “जैसे-जैसे पालतू जानवरों में संक्रमण फैलता जा रहा है, मानव संक्रमण का खतरा बढ़ सकता है।” “अत्यधिक सावधानी बरतते हुए, हम वैक्सीन की मात्रा बढ़ाने के लिए कदम उठा रहे हैं जो जरूरत पड़ने पर तुरंत उपलब्ध हो सके।”

1996 में हंस में पहली बार पहचाने जाने के बाद से वायरस पहले ही काफी बदल चुका है। 2020 में, यूरोप में एक नया, अत्यधिक रोगजनक रूप उभरा और दुनिया भर में तेजी से फैल गया। अमेरिका में इसने 100 मिलियन से अधिक पक्षियों को प्रभावित किया है, जो देश के इतिहास में सबसे खराब बर्ड फ्लू का प्रकोप है।

नए उत्परिवर्तनों ने पक्षियों से मनुष्यों सहित कई अन्य प्रजातियों में इसके प्रसार को आसान बना दिया है। यह भालू, लोमड़ी, सील और स्कंक जैसे जंगली जानवरों, बिल्लियों और कुत्तों जैसे घरेलू जानवरों और बाघ और तेंदुए जैसे चिड़ियाघर के जानवरों में पाया गया है। यहां तक ​​कि समुद्री स्तनधारी, जैसे हार्बर सील, ग्रे सील और बोतल-नाक वाली डॉल्फ़िन भी संक्रमित हो सकते हैं।

कैलिफोर्निया की डेयरियों में गायों पर चढ़ने का मामला गिना जाता है – एक महीने से भी कम समय में 3 से 56 संक्रमित झुंड तक पहुंच गया – महामारी विज्ञानियों और स्वास्थ्य विशेषज्ञों को चिंता है, जो खेत श्रमिकों की निगरानी कर रहे हैं।

मार्च के बाद से, जब H5N1 वायरस पहली बार अमेरिकी डेयरी मवेशियों में पाया गया था, मानव संक्रमण के एक दर्जन से अधिक मामले सामने आए हैं जो संक्रमित जानवरों के संपर्क में आए थे।

सीडीसी के प्रारंभिक जीनोमिक विश्लेषण में लोगों, मवेशियों और पक्षियों के वायरस के संस्करणों के बीच मामूली अंतर पाया गया।

मनुष्यों में, एक आनुवंशिक परिवर्तन हुआ था – PB2 E67K नामक एक उत्परिवर्तन – जिसका स्तनधारी मेजबानों के लिए वायरस अनुकूलन से एक ज्ञात लिंक है। वैज्ञानिकों ने इस बात पर जोर दिया कि इसे विषाणु या तीव्र संचरण से नहीं जोड़ा गया है।

उत्परिवर्तन नैदानिक ​​लक्षणों की व्याख्या कर सकते हैं – उदाहरण के लिए, अन्य फ्लू वायरस की तरह, वायरस ऊपरी श्वसन पथ की तुलना में किसी व्यक्ति की आंखों को अधिक प्रभावित करता है।

6 सितंबर को मिसौरी में रिपोर्ट किए गए एक मामले पर विशेष ध्यान दिया जा रहा है। ऐसा इसलिए है क्योंकि जांचकर्ताओं को पशुधन या कच्चे दूध जैसे असंसाधित खाद्य उत्पादों से कोई संबंध नहीं मिला।

मैनहट्टन में कैनसस स्टेट यूनिवर्सिटी के पशुचिकित्सक जुर्गन रिचट ने इसे “एक रहस्यमय मामला” कहा।

उन्होंने नेचर पत्रिका को बताया, “तो आपको अपना जाल थोड़ा चौड़ा करना होगा।” “हो सकता है कि उन्होंने घर में पक्षियों के लिए दाना साफ़ कर दिया हो। क्या वे किसी राजकीय मेले में गये थे? उन्होंने किस प्रकार का भोजन खाया?”

13 सितंबर को, सीडीसी ने घोषणा की कि संक्रमित व्यक्ति के निकट संपर्क वाले दो लोग भी लगभग उसी समय बीमार हो गए थे। उनमें से एक का फ्लू के लिए परीक्षण नहीं किया गया था; दूसरे का परीक्षण नकारात्मक आया।

इस बीच, शोधकर्ता वायरस के नमूनों से उस मरीज के ख़राब जीनोम-अनुक्रम डेटा की जांच कर रहे हैं – और इसकी तुलना कैलिफोर्निया के मामलों और अन्य नमूनों से करेंगे।

पशुधन रोगों का अध्ययन करने वाले सेवानिवृत्त अमेरिकी कृषि विभाग के पशुचिकित्सक महामारीविज्ञानी जॉन कोर्सलुंड के अनुसार, कैलिफ़ोर्निया के दो मामले “अपने आप में, महामारी के जोखिम के लिए बढ़ती चिंता का कारण नहीं हैं”।

“लेकिन प्रत्येक मामला अभी भी अपने आप में महत्वपूर्ण है,” उन्होंने कहा, “क्योंकि उनमें से कोई भी मानव-से-मानव प्रसार के लिए वायरल अनुकूलन की दिशा में रुझान का संकेत दे सकता है।”

Federal scientists are closely examining genetic sequences of H5N1 from California dairy workers to identify any dangerous mutations that could allow the virus, known as bird flu, to jump from animals to humans more easily and then spread.

According to Dr. Abraar Karan, an infectious disease expert at Stanford, “This can tell us how the virus is evolving. There’s a window into what’s happening.”

The California Department of Public Health has confirmed that virus samples have been collected from two patients, marking the first known human cases of bird flu. Although the locations of the patients were not disclosed, their illnesses are unrelated; both got sick after coming into contact with cows, not from person-to-person transmission. The risk to the public remains low.

Both cases were mild, with very few or no respiratory symptoms. The main issue was conjunctivitis, an eye irritation that resulted from the workers not wearing proper eye protection while working with infected cattle, as the virus can stick to the cells lining the eyes.

Samples from California have been sent to the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) for genetic analysis. However, this is challenging because the samples often contain very low levels of active viral RNA, which carries the flu genome.

By comparing these samples to others from the U.S. and around the world, scientists can determine if the virus is mutating in a way that increases the likelihood of infecting more humans.

If that occurs, it raises the risk of widespread transmission in the population, potentially triggering a dangerous outbreak.

The same sequencing technology is crucial for identifying and tracking new SARS-CoV-2 variants, known as “genomic epidemiology.” Its widespread use during the COVID-19 pandemic has made it easier, faster, and more prevalent, proving to be one of the most significant innovations of the 21st century.

Like other flu viruses, H5N1 continually changes and evolves. The virus is involved in an evolutionary arms race—just as the immune system generates new antibodies, the virus develops new mutations.

Each mutation aims to offer some advantage, such as escaping the immune system or enhancing its contagiousness.

Viruses can change in small or significant ways, but it remains unclear which genetic changes will allow H5N1 to infect humans more effectively or become airborne.

Dr. Karan noted, “As this happens, the virus itself gains mutations that can change how dangerous it is. We need to be aware of these changes.”

Genetic sequencing also helps ensure that future vaccines and antiviral drugs are well-suited and effective.

On Thursday, the federal government’s Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA) announced it would provide about $72 million to four pharmaceutical companies—CSL Seqirus, Sanofi, and GSK—for H5N1 vaccine development. These vaccines will be prepared in vials or pre-filled syringes for distribution.

BARDA’s director Gary Disbrow said, “As infections spread among farm animals, the risk of human infections may increase. We are taking steps to ensure vaccine supplies are available quickly if needed.”

Since the virus was first identified in swans in 1996, it has changed significantly. In 2020, a new, highly pathogenic strain emerged in Europe and spread quickly worldwide. It has impacted over 100 million birds in the U.S., causing the worst bird flu outbreak in the country’s history.

The new mutations have made it easier for the virus to spread to various species, including wild animals like bears, foxes, seals, and skunks, as well as domestic animals like cats and dogs, and zoo animals like tigers and leopards. Even marine mammals, like harbor seals, gray seals, and bottlenose dolphins, can become infected.

The situation in California, with new cases of infected cows rising from 3 to 56 in less than a month, has epidemiologists and health experts worried as they monitor farm workers.

Since H5N1 was first detected in U.S. dairy cattle in March, more than a dozen human infection cases have emerged from contact with infected animals.

Early genomic analysis from the CDC found slight differences between the virus versions found in people, cattle, and birds.

In humans, one mutation called PB2 E67K has been observed, which is known to be linked to the virus’s adaptation to mammalian hosts. Scientists emphasize that this mutation is not associated with virulence or rapid transmission.

The mutations might explain clinical symptoms—for instance, like other flu viruses, H5N1 impacts people’s eyes more than their upper respiratory tracts.

A case reported in Missouri on September 6 is under special scrutiny because investigators found no link to livestock or unprocessed food products.

Juergen Richt, a veterinarian at Kansas State University, referred to it as “a mysterious case.”

He mentioned to Nature magazine, “You have to widen your net a little bit. Maybe they cleaned bird feed at home. Did they attend a county fair? What kind of food did they eat?”

On September 13, the CDC announced two people who were in close contact with the infected individual also fell ill around the same time. One was not tested for flu, while the other tested negative.

Meanwhile, researchers are analyzing the poorly sequenced viral genome data from that patient and will compare it with California cases and other samples.

According to retired USDA veterinary epidemiologist John Corslund, the two cases in California do not significantly increase concern about an outbreak. “However, each case is still important in itself because any of them could indicate a trend towards viral adaptation for human-to-human transmission.”