Lebih dari empat lusin kelelawar buah Jamaika yang dikirim ke laboratorium di Bozeman, Montana, akan menjadi bagian dari eksperimen dengan tujuan ambisius: memprediksi pandemi global berikutnya.
Kelelawar di seluruh dunia adalah vektor utama penularan virus dari hewan ke manusia. Virus-virus itu seringkali tidak berbahaya bagi kelelawar tetapi bisa mematikan bagi manusia. Kelelawar tapal kuda di China, misalnya, disebut-sebut sebagai kemungkinan penyebab wabah covid-19. Dan para peneliti percaya bahwa tekanan yang diberikan pada kelelawar oleh perubahan iklim dan perambahan dari perkembangan manusia telah meningkatkan frekuensi perpindahan virus dari kelelawar ke manusia, menyebabkan apa yang dikenal sebagai penyakit zoonosis.
“Peristiwa limpahan adalah hasil dari serangkaian stresor – habitat kelelawar dibersihkan, iklim menjadi lebih ekstrem, kelelawar pindah ke area manusia untuk mencari makanan,” kata Raina Plowright, seorang ahli ekologi penyakit dan salah satu penulis makalah baru-baru ini di jurnal tersebut. Alam dan lainnya dalam Surat Ekologi tentang peran perubahan ekologis dalam penyakit.
Itulah mengapa ahli imunologi Montana State University Agnieszka Rynda-Apple berencana membawa kelelawar buah Jamaika ke Bozeman musim dingin ini untuk memulai koloni pembiakan dan mempercepat pekerjaan laboratoriumnya sebagai bagian dari tim yang terdiri dari 70 peneliti di tujuh negara. Kelompok yang disebut BatOneHealth – didirikan oleh Plowright – berharap dapat menemukan cara untuk memprediksi di mana virus mematikan berikutnya dapat membuat lompatan dari kelelawar ke manusia.
“Kami berkolaborasi untuk menjawab pertanyaan mengapa kelelawar adalah vektor yang luar biasa,” kata Rynda-Apple. “Kami mencoba untuk memahami apa tentang sistem kekebalan mereka yang membuat mereka mempertahankan virus, dan bagaimana situasi di mana mereka menularkan virus.”
Untuk mempelajari peran stres gizi, para peneliti membuat pola makan yang berbeda untuk mereka, katanya, “dan menginfeksi mereka dengan virus influenza dan kemudian mempelajari berapa banyak virus yang mereka keluarkan, lamanya pelepasan virus, dan respons antivirus mereka.”
Sementara dia dan rekan-rekannya telah melakukan eksperimen semacam ini, membiakkan kelelawar akan memungkinkan mereka memperluas penelitian.
Ini adalah upaya yang melelahkan untuk benar-benar memahami bagaimana perubahan lingkungan berkontribusi terhadap stres nutrisi dan memprediksi limpahan dengan lebih baik. “Jika kita benar-benar dapat memahami semua potongan teka-teki, itu memberi kita alat untuk kembali dan berpikir tentang langkah-langkah anti-eko yang dapat kita terapkan yang akan memutus siklus limpahan,” kata Andrew Hoegh, asisten profesor statistik di MSU yang membuat model untuk kemungkinan skenario limpahan.
Tim kecil peneliti di MSU bekerja dengan seorang peneliti di National Institutes of Health’s Rocky Mountain Laboratories di Hamilton, Montana.
Makalah terbaru yang diterbitkan di Nature and Ecology Letters berfokus pada virus Hendra di Australia, tempat lahirnya Plowright. Hendra adalah virus pernapasan yang menyebabkan gejala mirip flu dan menyebar dari kelelawar ke kuda, kemudian dapat menular ke orang yang merawat kuda. Ini mematikan, dengan tingkat kematian 75% pada kuda. Dari tujuh orang yang diketahui telah terinfeksi, empat meninggal.
Pertanyaan yang mendorong karya Plowright adalah mengapa Hendra mulai muncul pada kuda dan manusia pada 1990-an, meskipun kelelawar kemungkinan besar telah menjadi inang virus selama ribuan tahun. Penelitian menunjukkan bahwa alasannya adalah perubahan lingkungan.
Ploughright memulai penelitian kelelawarnya pada tahun 2006. Dalam sampel yang diambil dari kelelawar Australia yang disebut rubah terbang, dia dan rekannya jarang mendeteksi virus tersebut. Setelah Topan Tropis Larry di lepas pantai Northern Territory memusnahkan sumber makanan kelelawar pada tahun 2005-06, ratusan ribu hewan menghilang begitu saja. Namun, mereka menemukan satu populasi kecil kelelawar yang lemah dan kelaparan yang sarat dengan virus Hendra. Hal itu membuat Plowright berfokus pada stres nutrisi sebagai pemain kunci dalam limpahan.
Dia dan kolaboratornya menjelajahi data selama 25 tahun tentang hilangnya habitat, limpahan, dan iklim dan menemukan hubungan antara hilangnya sumber makanan yang disebabkan oleh perubahan lingkungan dan viral load yang tinggi pada kelelawar yang stres karena makanan.
Setahun setelah pola iklim El Niño, dengan suhu tinggi — terjadi setiap beberapa tahun — banyak pohon kayu putih tidak menghasilkan bunga dengan nektar yang dibutuhkan kelelawar. Dan perambahan manusia di habitat lain, dari pertanian hingga pembangunan perkotaan, telah menghilangkan sumber makanan alternatif. Maka kelelawar cenderung pindah ke daerah perkotaan dengan buah ara, mangga, dan pohon lain yang kurang lancar, dan, stres, menularkan virus. Saat kelelawar mengeluarkan urin dan feses, kuda menghirupnya sambil mengendus tanah.
Para peneliti berharap pekerjaan mereka dengan kelelawar yang terinfeksi Hendra akan menggambarkan prinsip universal: bagaimana perusakan dan perubahan alam dapat meningkatkan kemungkinan patogen mematikan akan menyebar dari hewan liar ke manusia.
Tiga sumber limpahan yang paling mungkin adalah kelelawar, mamalia, dan artropoda, terutama kutu. Sekitar 60% penyakit menular baru yang menginfeksi manusia berasal dari hewan, dan sekitar dua pertiganya berasal dari hewan liar.
Gagasan bahwa penggundulan hutan dan perambahan manusia ke lahan liar memicu pandemi bukanlah hal baru. Misalnya, para ahli percaya bahwa HIV, yang menyebabkan AIDS, pertama kali menginfeksi manusia ketika manusia memakan simpanse di Afrika tengah. Wabah di Malaysia pada akhir 1998 dan awal 1999 dari virus Nipah yang ditularkan oleh kelelawar menyebar dari kelelawar ke babi. Babi memperkuatnya, dan menyebar ke manusia, menginfeksi 276 orang dan membunuh 106 orang dalam wabah itu. Sekarang yang muncul adalah hubungan dengan stres yang disebabkan oleh perubahan lingkungan.
Salah satu bagian penting dari teka-teki rumit ini adalah sistem kekebalan kelelawar. Kelelawar buah Jamaika yang disimpan di MSU akan membantu para peneliti mempelajari lebih lanjut tentang efek stres nutrisi pada viral load mereka.
Vincent Munster, kepala unit ekologi virus di Rocky Mountain Laboratories dan anggota BatOneHealth, juga mengamati berbagai spesies kelelawar untuk lebih memahami ekologi limpahan. “Ada 1.400 spesies kelelawar yang berbeda dan ada perbedaan yang sangat signifikan antara kelelawar pembawa virus corona dan kelelawar pembawa virus Ebola,” kata Munster. “Dan kelelawar yang hidup bersama ratusan ribu melawan kelelawar yang relatif menyendiri.”
Sementara itu, suami Plowright, Gary Tabor, adalah presiden dari Pusat Konservasi Lanskap Besar, sebuah organisasi nirlaba yang menerapkan penelitian ekologi penyakit untuk melindungi habitat satwa liar — sebagian, untuk memastikan bahwa satwa liar terpelihara dengan baik dan untuk melindungi dari limpahan virus.
“Fragmentasi habitat adalah masalah kesehatan planet yang belum ditangani secara memadai, mengingat dunia terus mengalami tingkat pembukaan lahan yang belum pernah terjadi sebelumnya,” kata Tabor.
Ketika kemampuan untuk memprediksi wabah meningkat, strategi lain menjadi mungkin. Model yang dapat memprediksi di mana penyebaran virus Hendra dapat mengarah pada vaksinasi kuda di daerah tersebut.
Solusi lain yang mungkin adalah serangkaian “tindakan anti lingkungan” yang dirujuk Hoegh – seperti penanaman pohon eucalyptus berbunga dalam skala besar sehingga rubah terbang tidak akan dipaksa untuk mencari nektar di daerah berkembang.
“Saat ini, dunia sedang fokus pada bagaimana kita dapat menghentikan pandemi berikutnya,” kata Plowright. “Sayangnya, melestarikan atau memulihkan alam jarang menjadi bagian dari diskusi.”