Pest-forskere: Nils Chr. Stenseth (t.v.) og Boris Schmid. Foto: Bjarne Røsjø, UiO.  Bruk bildet.

Bakterien Yersinia pestis forårsaker dødelig lungepest og byllepest og er en av menneskehetens verste svøper. Bakterien har historisk hatt et kjerneområde i Sentral-Asia, og myndighetene i den daværende Sovjetunionen bestemte allerede på 1920-tallet at de ville utrydde bakterien i dette området.

Pestbakterien er en såkalt zoonose, som er betegnelsen på en infeksjonssykdom som kan smitte fra dyr til mennesker. Pest er i utgangspunktet en sykdom som finnes hos gnagere – først og fremst i tynt befolkede områder, heldigvis – hvor den altså forårsakes av Yersinia pestis.  Men sykdommen kan også smitte fra gnagere til mennesker og har flere ganger i historien forårsaket alvorlige epidemier og pandemier av både byllepest og lungepest.

Pøste på med DDT

Et stort antall feltarbeidere gikk rundt på steppene i Sentral-Asia og pumpet giftstoffer ned i gnagernes huler. Her er det en bestand av jordekorn som får gjennomgå. Foto: CRASSH, University of Cambridge. Opprinnelig fra Institute of Experimental Medicine, St. Petersburg, Russland, 1928.

– Kampanjen for å utrydde pest-bakterien i Sovjetunionen begynte for alvor på 1930-tallet og vokste i omfang fram mot 1950. Titusenvis av feltarbeidere reiste rundt i Kasakhstan, Turkmenistan, Usbekistan, Tadsjikistan, Kirgisistan og sørlige deler av Russland og helte DDT og andre giftstoffer ned i gnagernes huler. Enorme steppeområder i Sentral-Asia ble sprayet med DDT fra fly, vegetasjon ble brent, områder med gnagerkolonier ble pløyd opp, forteller professor Nils Chr. Stenseth ved UiOs matematisk-naturvitenskapelige fakultet og forskningsmiljøet CEES (Senter for økologisk og evolusjonær syntese).

– Men pestbakterien lot seg ikke utrydde, unntatt i de store steppeområdene nord for Det kaspiske hav. Her var nemlig steppen så produktiv at den kunne bli omgjort til jordbruksområder, og da kunne ikke de smittebærende gnagerne leve der lenger. Men de andre områdene i Sentral-Asia var ikke egnet for jordbruk, og der greide man heller ikke å utrydde pestbakterien, forteller forskeren Boris Schmid ved CEES og UiOs Institutt for biovitenskap.

Stenseth og Schmid har studert den sovjetiske kampanjen mot pestbakterien sammen med blant annet den aldrende kasakhstanske forskeren Bakyt Atshabar. Atshabar var en av de mange forskerne som var involvert i forsøkene på å utrydde pestbakterien, og han var med på å samle inn data som fortsatt er gull verdt for CEES-forskerne.

Fra mega-kampanjer til god strategi

Stenseth og Schmid understreker at de store utryddelseskampanjene faktisk hadde en effekt, for de førte reelt sett til en nedgang i antall smittede mennesker. De lokale utbruddene fikk aldri anledning til å utvikle seg til større epidemier, men ressursbruken var så stor at tanken på å utrydde sykdommen ikke var bærekraftig. Dessuten var virkningene kortvarige: Hver gang feltarbeiderne hadde forsøkt å utrydde bakterien i et område, kom den tilbake i løpet av få år.

Da Sovjet-myndighetene etterhvert innså at det ikke gikk an å utrydde pestbakterien, gikk de over til å underrapportere forekomsten av pest-tilfeller. Men på 1970-tallet begynte myndighetene å legge om strategien, og da fikk de etterhvert gode resultater.

– Mot slutten av 1980-tallet var det etablert et regime som var basert på en kombinasjon av økologiske studier, overvåking, utdanning av lokale ressurspersoner og modellering av sykdommens spredning. Denne metoden virket like godt som de brutale utrydningskampanjene og reduserte antall smittede mennesker kraftig, men kostnadene var mye mindre, forteller Schmid.

– De sovjetiske erfaringene viste altså at det er umulig å utrydde pestbakterien, men det er mulig å redusere smittefaren for oss mennesker, utdyper Stenseth.

Kunnskap redder liv

Et annet viktig tiltak utover på 1970-tallet var at sivilbefolkningen ble lært opp til å holde seg unna syke gnagere og til å melde fra hvis de oppdaget tegn på smitte.

– Det hjalp også godt at de lokale legene ble opplært til å kjenne igjen pestsykdommen, slik at de kunne reagere raskt og gi riktig antibiotika til smittede mennesker, forteller Schmid.

Pest-bakterien finnes fortsatt i mange land, og Verdens helseorganisasjon får hvert år inn rapporter om noen tusen mennesker som er smittet av bakterien. Bakteriene finnes også i så velstående land som USA, men der har legene liten eller ingen erfaring med sykdommen. Derfor skjer det fra tid til annen at amerikanere dør av pest. I perioden fra 1965 til 1989 døde for eksempel til sammen seks personer i USA av pest, ifølge denne vitenskapelige artikkelen.

– Hvis jeg skal bli smittet av pest, vil jeg heller bli smittet i Kasakhstan enn i USA! I Kasakhstan vet nemlig legene straks hva som må gjøres. Dette er en sykdom som kan medføre døden i løpet av tre-fire dager etter at man er blitt smittet, så det er uhyre viktig å få rett diagnose og behandling med en gang, kommenterer Stenseth.

Mye hemmelighold rundt pest-kampanjen

Det var de sovjetiske militære myndighetene som organiserte utryddelseskampanjen, som i mange år ble omgitt av hemmeligheter. Det ble bygd i alt ca. 20 forskningsstasjoner som holdt til bak høye murer, og ingen fikk egentlig vite hva som foregikk på innsiden. Den sannsynlige forklaringen var at mange av forskerne som studerte pestbakterien, også studerte mulighetene for å drive biologisk krigføring, forteller de to forskerne.

Professor Stenseth ble klar over den sovjetiske pest-kampanjen tidlig på 2000-tallet, da han ble kontaktet av professor Herwig Leirs ved Universitetet i Antwerpen. Leirs ledet på den tiden et stort EU-program som handlet om å omskolere sovjetiske forskere fra militære til sivile oppgaver.

– Sovjetunionen hadde nemlig mange svært dyktige forskere, ikke minst innen økologifaget, og disse hadde samlet fantastiske data om gnagernes utbredelse og hvor mange som var infisert av Yersinia pestis, om lopper og hvor mange av dem som var infisert og så videre. Overvåkingen og utryddelseskampanjen ga kort og godt meget verdifulle data om pest-systemet, med lange og detaljerte tidsserier, alt man kunne drømme om. I regi av EU-prosjektet ble noen av disse dataene flyttet fra papir til digitale regneark, forteller Stenseth, dermed ble de tilgjengelige for forskersamfunnet.

Fantastisk viktige data

Pestbakterien sett i mikroskop: Den har en karakteristisk form som minner om en sikkerhetsnål. Foto: U.S. Center for Disease Control, Wikimedia Commons. 

Det neste som skjedde var at Stenseth ble vitenskapelig leder (PI) for et nytt, stort EU-prosjekt som het Stepica, og allerede i 2004 ble den første vitenskapelige artikkelen fra prosjektet publisert i tidsskriftet Science. Prosjektet utviklet etterhvert mye ny kunnskap om pestens dynamikk og hvilke faktorer som fører til utbrudd.

– Dataene fra de store sovjetiske programmene har vært fantastisk viktige for oss når vi skulle drive med grunnleggende forskning. Min egen karriere innen pestforskning ville ikke eksistert uten tilgang på disse dataene! Boris ville heller ikke vært her hvis vi ikke hadde hatt tilgang til disse dataene, sier Stenseth – mens Schmid nikker bekreftende.

I 2016 bestemte Stenseth og medarbeidere seg for å dokumentere de mislykkede – men likevel verdifulle – forsøkene på å utrydde pestbakterien i Sentral-Asia. Det fantes nemlig mye mer informasjon enn det som ble digitalisert i det første EU-prosjektet, og nå var det viktig å få tilgang til denne informasjonen mens noen av de involverte forskerne fortsatt lever. Det fantes nemlig mye mer eller mindre hemmeligstemplet litteratur om temaet, og forskere som Bakyt Atshabar visste enda mer enn det som var kommet på trykk i de hemmeligstemplede rapportene.

Overvåking kan stanse pandemier

En gruppe leger og medhjelpere på de kirgisiske stepper allerede i 1913. Legene heter Sjarnevskij, Belilovskij, Klodintskij og Tsjumbalov, mens medhjelpernes navn ikke står i bildeteksten. Foto: Ukjent, CRASSH/University of Cambridge, opprinnelig fra Institute of Experimental Medicine, St. Petersburg, Russland.

Stenseth, Schmid og fire forskerkolleger oppsummerer og analyserer nå de sovjetiske erfaringene i en ny artikkel i det vitenskapelige tidsskriftet PNAS. Forskerne har kommet fram til at den beste strategien også i dag er å bekjempe spredningen av pest etter de samme prinsippene som etterhvert ga gode resultater i Sovjetunionen. Erfaringene er også relevante for kampen mot andre zoonoser, som altså er betegnelsen på infeksjonssykdommer som kan smitte fra dyr til mennesker.

– Vi har jo det gamle ordtaket om at hvis vi ikke lærer av historiens feil, er vi nødt til å gjenta dem. Og det som finnes av historiske erfaringer, tilsier at det er veldig vanskelig å utrydde pest og andre epidemiske zoonoser. Derfor bør vi heller satse på et forsterket kontrollregime, basert på god kunnskap om sykdommenes økologi. På den måten kan vi forhindre at sykdommer sprer seg fra dyr til mennesker, samtidig som vi unngår risikoen for å ødelegge de naturlige økosystemene hvor slike sykdommer har sin opprinnelse, oppsummerer Stenseth.

Tryggere uten lopper

I dag er pesten først og fremst et problem i fattige land med et dårlig utviklet helsevesen, og både Schmid og Stenseth er helt sikre på at det ikke vil bli et nytt pestutbrudd i Norge.

– Vi har fortsatt ikke den fullstendige forklaringen på hvorfor Svartedauden ble så stor, men det er meget god grunn til å anta at kroppslopper og kroppslus spilte en viktig rolle. På den tiden var det jo helt vanlig å ha både lopper og lus, dette var en del av dagliglivet. I dag er jo hygienen blitt mye bedre, og det er ikke vanlig å ha lopper og lus lenger. Dermed er det også blitt mye vanskeligere for Yersinia pestis å spre seg fra gnagere til mennesker, beroliger Schmid.

Kontaktpersoner:

Professor Nils Chr. Stenseth, Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Forsker Boris V. Schmid, CEES og Institutt for biovitenskap

Les mer på Titan.uio.no:

• Den tredje pest-pandemien herjer fortsatt
• Pesten ble importert til Europa flere ganger gjennom nye handelsruter
• Mennesker, ikke rotter, forårsaket pesten i Glasgow
• Skjelett fra Oslos middelalderby forteller om en glemt og dødelig feber

Mer informasjon:

Dag Sørås: Latterlig smart – En standup om Svartedauden. NRK TV, publisert 28. november 2018.

Vitenskapelige artikler:

• Zhe Sun, Lei Xu, Boris V. Schmid, Katharine R. Dean, Zhibin Zhang, Yan Xie, Xiye Fang, Shuchun Wang, Qiyong Liu, Baolei Lyu, Xinru Wan, Jianguo Xu, Nils Chr. Stenseth  and Bing Xu: Human plague system associated with rodent diversity and other environmental factors. Royal Society Open Science, 19 June 2019.
• Susan D. Jones, Bakyt Atshabar, Boris V. Schmid, Marlene Zuk, Anna Amramina, and Nils Chr. Stenseth: Living with plague: Lessons from the Soviet Union’s antiplague system. PNAS, May 7, 2019.
• Katharine R. Dean, Fabienne Krauer and Boris V. Schmid: Epidemiology of a bubonic plague outbreak in Glasgow, Scotland in 1900. Royal Society Open Science, 02 January 2019.
• Amine Namouchi, Meriam Guellil, Oliver Kersten, Stephanie Hänsch, Claudio Ottoni, Boris V. Schmid, Elsa Pacciani, Luisa Quaglia, Marco Vermunt, Egil L. Bauer, Michael Derrick, Anne Ø. Jensen, Sacha Kacki, Samuel K. Cohn Jr., Nils C. Stenseth and Barbara Bramanti: Integrative approach using Yersinia pestis genomes to revisit the historical landscape of plague during the Medieval Period. PNAS, 26 November 2018.
• Katharine R. Dean, Fabienne Krauer, Lars Walløe, Ole Christian Lingjærde, Barbara Bramanti, Nils Chr. Stenseth, and Boris V. Schmid: Human ectoparasites and the spread of plague in Europe during the Second Pandemic. PNAS, February 6 2018.
• Nils Chr. Stenseth, Noelle I. Samia, Hildegunn Viljugrein, Kyrre Linné Kausrud, Mike Begon, Stephen Davis, Herwig Leirs, V. M. Dubyanskiy, Jan Esper, Vladimir S. Ageyev, Nikolay L. Klassovskiy, Sergey B. Pole, and Kung-Sik Chan: Plague dynamics are driven by climate variation. PNAS August 29, 2006.
• Davis S, Begon M, De Bruyn L, Ageyev VS, Klassovskiy NL, Pole SB, Viljugrein H, Stenseth NC, Leirs H: Predictive thresholds for plague in Kazakhstan. Science 2004, 304 (5671):736-738.