Bisakah kelelawar 'memberi tahu kita' kapan dan di mana Ebola akan menyerang selanjutnya?
Penelitian baru menunjukkan bahwa kita mungkin dapat memperkirakan kapan dan di mana wabah Ebola berikutnya akan terjadi jika kita melihat lebih dekat pada pola migrasi kelelawar.
Ebola adalah virus yang sangat fatal dan sangat menular yang pertama kali ditemukan di Afrika Barat pada tahun 1976. Kelelawar buah dianggap sebagai inang alami virus tersebut.
Meskipun sebagian besar wabah mematikan berasal dari negara-negara Afrika, krisis Ebola terakhir - yang terjadi antara 2014 dan 2016 - menyebar ke seluruh dunia termasuk Amerika Serikat.
Di AS, empat kasus terdaftar, salah satunya mengakibatkan kematian.
Dalam konteks ini, memprediksi waktu dan lokasi wabah Ebola berikutnya mungkin terbukti sangat berguna untuk mencegahnya. Inilah sebabnya mengapa para peneliti mulai membuat kerangka pemodelan yang dapat membantu kita meramalkan kejadian seperti itu di masa depan.
Studi baru ini dilakukan oleh Javier Buceta, seorang profesor bioteknologi, Paolo Bocchini, yang merupakan profesor teknik sipil dan lingkungan, dan peneliti pascadoktoral Graziano Fiorillo - semuanya berafiliasi dengan Lehigh University di Bethlehem, PA.
Mereka berhipotesis bahwa, karena kelelawar adalah pembawa virus, melacak pola migrasi mereka dapat membantu menciptakan kerangka kerja prediksi.
Hasil penelitian mereka dipublikasikan di jurnal Laporan Ilmiah.
Membuat model matematika Ebola
Untuk membuat kerangka kerja, Buceta dan tim menggunakan informasi satelit dan pengambilan sampel parameter. Para peneliti memasukkan informasi ini ke dalam algoritme atau model komputer, yang dibuat untuk memprediksi kondisi di mana perilaku kelelawar berkorelasi dengan wabah Ebola.
Data yang dimasukkan ke dalam algoritme termasuk tingkat kelahiran dan kematian kelelawar, tingkat di mana mereka terinfeksi virus, dan berapa lama mereka pulih.
Selain itu, untuk memprediksi puncak infeksi kelelawar di wilayah tertentu, model tersebut menyertakan informasi tentang kapan dan di mana kelelawar bermigrasi, perubahan musim, serta ketersediaan makanan dan tempat tinggal.
Para peneliti juga harus memperhitungkan informasi lingkungan; untuk tujuan ini, mereka menggunakan Google Earth Engine untuk mengambil informasi dari salah satu database NASA.
Bocchini merinci prosedur yang mereka gunakan, dengan mengatakan, “Kami perlu mempelajari fluktuasi acak dari sumber daya yang tersedia di seluruh benua Afrika dengan resolusi tinggi; itu adalah tantangan komputasi dan probabilistik yang sangat besar. "
“Kami menyadari bahwa dari sudut pandang matematika,” lanjutnya, “masalahnya mirip dengan penyebaran acak gelombang seismik di wilayah yang terkena gempa bumi, dan kami dapat menyesuaikan alat kami.”
Setelah memperhitungkan hal-hal seperti kelembapan dan suhu, para peneliti dapat "kemudian memprediksi konsentrasi kelelawar yang terinfeksi yang mungkin ditemukan pada kondisi tertentu," jelas Buceta.
Model secara akurat memprediksi wabah Ebola
Epidemi Ebola 2014-2016 dimulai dengan kasus seorang anak berusia 2 tahun di Meliandou, sebuah desa di Guinea, Afrika Barat.
Namun, jenis virus yang menginfeksi anak itu berasal dari Republik Demokratik Kongo, yang jaraknya ribuan mil dari Meliandou.
Dengan menggunakan kerangka kerja yang dirancang oleh Buceta dan timnya, para peneliti dapat “secara surut” memprediksi “puncak infeksi di Meliandou […] selama bulan-bulan ketika wabah dimulai.” Mereka menganggap temuan mereka "luar biasa".
Namun, saat tim menerapkan data serupa dari lokasi berbeda - yang berjarak 400 kilometer dari Meliandou dan memiliki iklim berbeda - hasilnya tidak menunjukkan puncak infeksi selama periode tersebut.
"Dalam model kami," lanjut Buceta, "munculnya wabah terkait erat dengan fluktuasi kondisi lingkungan yang berdampak pada pola migrasi kelelawar dan tingkat infeksi."
“Temuan seperti itu,” tambahnya, “sangat menyarankan bahwa faktor lingkungan memainkan peran kunci dalam penyebaran virus Ebola di antara kelelawar.”
Para ilmuwan berharap model mereka akan membantu memprediksi dan mencegah tidak hanya wabah Ebola, tetapi juga virus lain yang ditularkan dari hewan ke manusia.
