Aamulla 14. toukokuuta 1993 19-vuotias intiaanimies matkusti autolla New Mexicon Four Cornersin alueella Yhdysvalloissa – alueella, jossa New Mexico, Arizona, Colorado ja Utah kohtaavat – kun hänen hengityksensä kävi niin pahasti vähiin, että hänen säikähtäneenä mukana kulkeneet perheenjäsenensä pysähtyivät läheiselle huoltoasemalle pyytämään apua. Nuori mies, joka oli paikallisesti tunnettu maratonjuoksija, oli kaiken järjen mukaan ollut aiemmin hyvässä kunnossa. Muutamaa päivää aiemmin hän oli käynyt poliklinikalla kuumeen ja lihassärkyjen vuoksi, häntä oli hoidettu oireenmukaisesti, ja hän oli 14. toukokuuta varhain aamulla niin hyväkuntoinen, että hän saattoi lähteä matkalle kotoaan Crownpointista, New Mexicon osavaltiosta Gallupiin, New Mexicoon. Kun ambulanssimiehistö saapui paikalle, hän oli kuitenkin romahtanut hengitysvajauksen vuoksi. Hänet vietiin Gallup Indian Medical Centerin ensiapupoliklinikalle, jossa hänellä todettiin keuhkopöhö ja jossa hän maksimaalisista elvytysponnisteluista huolimatta kuoli ensiapupoliklinikalla.
Ensiapupoliklinikan lääkintähenkilökunta oli ymmärrettävästi hämmentynyt siitä, miksi erittäin hyväkuntoinen nuori urheilija kuolisi niin nopeasti akuuttiin keuhkopöhöön. New Mexicossa kaikki selittämättömät, epäilyttävät tai muutoin epäsäännölliset kuolemantapaukset on lain mukaan ilmoitettava New Mexicon lääketieteellisen tutkinnan toimistolle. Tuona päivänä Gallupissa työvuorossa ollut virkailija oli nuori tutkija nimeltä Richard Malone.
Saavuttuaan sairaalaan ja kuultuaan kliinisen kertomuksen Malonea hätkähdytti tämän kuolemantapauksen samankaltaisuus erään toisen kuolemantapauksen kanssa, jota hän oli tutkinut muutamaa viikkoa aiemmin samassa laitoksessa. Tuolloin hänet oli kutsuttu paikalle sen jälkeen, kun nuori nainen, joka oli myös navajo-heimon jäsen, oli kuollut akuuttiin keuhkoödeemaan ilman mitään selvään etiologiaan viittaavia kliinisiä viitteitä. Malone oli lähettänyt tapauksen post mortem -tutkimusta varten Patricia McFeeleylle, New Mexicon yliopiston patologille, joka työskenteli yhdessä oikeuslääkärin toimiston kanssa. McFeeley oli raportoinut, että nuori nainen oli kuollut keuhkopöhöön, joka ilmeni karkea- ja mikroskooppitutkimuksissa. Potilaan sydän oli rakenteellisesti normaali, eivätkä serologisten ja mikrobiologisten testien tulokset olleet paljastavia.
Patologi oli kieltämättä hämmentynyt tapauksesta ja oli keskustellut levottomuudestaan Malonen kanssa. McFeeley oli jälleen töissä Albuquerquessa 14. toukokuuta aamulla, ja kun Malone soitti ja kertoi ajatuksistaan kahden tapauksen samankaltaisuudesta, hän suostui mielellään suorittamaan ruumiinavauksen vainajalle. Tämän jälkeen Malone lähti kohti päivystysosaston odotushuonetta lähestyäkseen nuoren miehen perhettä saadakseen luvan ruumiin kuljettamiseen Albuquerquessa sijaitsevaan osavaltion laboratorioon. Malone odotti, että hänen täytyisi varovasti suostutella perhe suostumaan, koska navajokansa yleensä vastustaa kaikkia toimia, joiden voitaisiin katsoa häiritsevän juuri kuolleita. Kun hän tapasi koolle kokoontuneen perheen, hän järkyttyi heidän yhteisestä tarinastaan.
Potilas oli tuona aamuna ollut matkalla Gallupiin kotoaan Crownpointin pienestä navajoreservaatiokylästä osallistuakseen hautajaisiin, jotka olivat alkamassa hautaustoimistossa, joka sijaitsi kirjaimellisesti vastapäätä intiaanien terveyskeskusta. Suunnitellut hautajaiset olivat hänen morsiamensa, 21-vuotiaan lapsensa äidin, hautajaiset. Nuori nainen, joka oli myös aktiivinen juoksija, oli kuollut vain päiviä aiemmin syrjäisellä maaseudulla sijaitsevalla reservaatin klinikalla. Hän oli myös valittanut vain aiempaa kuumetta ja lihassärkyä, ja hänen terveydentilansa oli heikentynyt niin nopeasti syrjäisellä klinikalla, ettei ollut ollut riittävästi aikaa kuljettaa häntä täysihenkilökuntaan kuuluvaan laitokseen. Koska Crownpoint sijaitsee Navajo-reservaatissa ja siihen sovelletaan pikemminkin heimolakia kuin osavaltion lakia, siellä sijaitsevan klinikan ei tarvinnut noudattaa New Mexicon raportointivaatimuksia. Näin ollen Malonen toimistolla ei ollut tietoa hänen kuolemastaan tai ympäröivistä olosuhteista. Malone ymmärsi tämän pienen tapausjoukon merkityksen, ja saatuaan McFeeleylle nopeasti puhelimitse tietoja hän sai nuoren naisen perheen suostumaan siihen, että naisen jäännökset tutkitaan Albuquerquessa. Malone vetosi heidän eloonjääneen pikkulapsensa terveyteen ratkaisevana tekijänä vakuuttaessaan vastahakoiset perheenjäsenet sallimaan osavaltion jatkaa ruumiinavauksia.
Varmennettuaan, että molemmat ruumiit oli varmistettu kuljetusta varten, Malone otti yhteyttä Bruce Tempestiin, lääkäriin, joka toimi Gallupin intiaanien lääketieteellisen keskuksen lääketieteellisenä johtajana. Kuunnellessaan Malonen raporttia Tempest muisti, että hän oli ollut mukana ainakin kahdessa viimeaikaisessa epävirallisessa konsultaatiossa muiden lääkäreiden kanssa, jotka olivat hoitaneet nuoria, aiemmin terveitä heimon jäseniä, jotka olivat kuolleet dramaattisella tavalla salaperäiseen hengityselinsairauteen. Molemmat miehet olivat yhtä mieltä siitä, että välittömät jatkotoimet olivat välttämättömiä. He päättivät, että Malone etsisi tietoja osavaltion kuolinsyyntutkijan arkistoista ja että Tempest tutkisi Four Cornersin alueen kliinisiä kollegoitaan vastaavien tapausten varalta.
Kahden uuden tapauksen potilaiden kuolemanjälkeiset tutkimukset osoittivat vain selittämätöntä, vakavaa keuhkoödeemaa. Malone ja Tempest löysivät nopeasti useita uusia epäilyttäviä tapauksia edellisiltä kuukausilta, ja 17. toukokuuta 1993 New Mexicon terveysministeriölle ilmoitettiin heidän huolenaiheistaan. Osavaltion viranomaiset laativat kirjeen, joka lähetettiin lääkäreille neljän osavaltion alueella Arizonassa, Coloradossa, New Mexicossa ja Utahissa. Tiedonannossa annettiin lyhyt kuvaus tähänastisista tapauksista ja pyydettiin ilmoittamaan välittömästi kaikista vastaavista tapauksista. Lähetys auttoi tehokkaasti tunnistamaan useita muita mahdollisia tapauksia.
Pian tämän jälkeen, kun maallikkolehdistö uutisoi, että selittämätön sairaus tappoi nuoria heimojen jäseniä kaikkialla Four Cornersin alueella, aiheutui valitettavasti lähes paniikki väestön keskuudessa. Navajo- ja hopi-väestöä kartettiin, heitä ei kutsuttu alueellisiin urheilutapahtumiin ja he eivät tunteneet oloaan tervetulleeksi julkisilla paikoilla. Poliitikkoja painostettiin toimimaan. Toukokuun 28. päivänä, Memorial Day -viikonlopun perjantai-iltapäivänä, New Mexicon osavaltion terveysviranomaiset ottivat yhteyttä CDC:hen (Centers for Disease Control and Prevention), kuvailivat ahdinkoaan ja pyysivät asiantuntija-apua.
Tuntien kuluessa avunpyynnöstä tutkijaryhmä kokoontui ja mobilisoitui. Johtajaksi nimitettiin Jay Butler, kokenut epidemiologi CDC:n Epidemic Intelligence Service -yksikössä. Häntä avusti kaksi nuorta Epidemic Intelligence Servicen virkamiestä (Ronald Moolenar ja Jeffrey Duchin). Alle vuorokauden kuluttua ryhmän järjestäytymisestä he saapuivat Albuquerquen lentokentälle ja heidät kuljetettiin New Mexicon yliopiston kampukselle, jossa heidän seuraansa liittyi New Mexicon yliopiston lääketieteellisen tiedekunnan jäseniä, intiaanien terveyspalvelun lääkäreitä ja useita muita osavaltion ja liittovaltion terveysvirkailijoita.
Ensimmäisenä asiana oli tapausten määrittely, ja terveysviranomaiset sopivat arvioivansa kaikki alueen potilaat, jotka 1. tammikuusta 1993 alkaen osoittivat kuvantamistutkimuksissa selittämättömän molemminpuolisen infiltraattitulehduksen selittämättömänä ja siihen liittyvää hypoksemiaa. Ryhmä arvioisi myös kaikki kuolemantapaukset, joihin oli liittynyt selittämätön keuhkopöhö. Ryhmälle esiteltiin yli 30 epäiltyä tapausta, joista oli saatavilla vaihtelevasti kliinisiä tietoja. Tämän jälkeen kokous muuttui aivoriihitapaamiseksi, jossa osallistujia pyydettiin esittämään ajatuksiaan taudinpurkauksen mahdollisesta etiologiasta. Esille tuotiin erilaisia ideoita, jotka vaihtelivat eksoottisista arkipäiväisiin. Rutto, tularemia, pernarutto ja monet muut mahdolliset taudit hylättiin mahdollisuuksina, koska vahvistavia todisteita ei ollut.
Pitkän viikonlopun päätteeksi oltiin yksimielisiä siitä, että taudinpurkaus johtui yhdestä kolmesta mahdollisesta syystä. Ensimmäinen vaihtoehto oli uusi, aggressiivinen ja aiemmin tunnistamaton virusinfluenssatyyppi. Toinen vaihtoehto oli, että taudin aiheuttaja oli ympäristömyrkky, mikä oli varmasti uskottavaa maatalousalueella, jonka sääntelyilmapiiri ei ole paras mahdollinen ja jossa on ollut sotilasasekokeita. Kolmas lueteltu mahdollisuus oli kaikkein kiehtovin: että epidemian aiheuttaja oli aiemmin tunnistamaton taudinaiheuttaja (1).
Tiistaina 1. kesäkuuta viisitoista CDC-ryhmän jäsentä aloitti paikan päällä sairauskertomusten huolellisen tarkastelun. He hankkivat myös kudosnäytteitä epäillyistä tapauksista, jotka lennätettiin CDC:n päämajaan Atlantassa, Georgiassa, välitöntä analysointia varten. Epidemiologit haastattelivat potilas- ja kontrolliperheitä ja suorittivat yksityiskohtaisia tarkastuksia heidän kodeissaan ja työpaikoillaan.
Perjantaihin 4. kesäkuuta mennessä CDC:n erikoispatogeenien osaston tiedemiehet olivat testanneet yhdeksän potilaan uutetun IgM:n CDC:n laboratoriosta saaduilla 25:llä eri viruksen kantanäytteellä. Kaikista 9 potilaasta saadut vasta-aineet osoittivat ristireaktiivisuutta kolmen eri hantaviruslajin kanssa eikä minkään muun 22 viruksen kanssa. Hantavirusten tiedettiin olevan aiheuttajia vakavuudeltaan vaihtelevissa sairauksissa, jotka tunnetaan nimellä hemorraginen kuume, johon liittyy munuaisoireyhtymä (hemorrhagic fever with renal syndrome, HFRS) ja jotka vaikuttavat potilaisiin pohjoisella pallonpuoliskolla Skandinaviasta Korean niemimaalle. Alun perin testatut kolme hantavirusnäytettä olivat Hantaan-virus, joka aiheuttaa korealaisen verenvuotokuumeen, Seoul-virus, joka aiheuttaa Aasiassa yleisesti esiintyvän HFRS:n muodon, ja Puumala-virus, joka aiheuttaa suhteellisen lievän HFRS:n muodon Pohjois-Euroopassa. Pian tämän jälkeen samojen näytteiden todettiin ristireagoivan Prospect Hill -viruksen kanssa, jonka tiedettiin tartuttavan myyräkoiria Marylandissa, mutta jota ei ollut koskaan eristetty ihmiskudoksesta eikä sitä ollut yhdistetty ihmisen tautiin (2).
Tutkijaryhmän useilla jäsenillä oli laaja kansainvälinen tartuntatautikokemus ja tietämys HFRS:n epidemiologiasta ja kliinisestä kulusta. Sairauden tiedettiin olevan erilaisten hantavirustyyppien aiheuttama, ja sen tiedettiin tarttuvan ihmisiin hengittämällä jyrsijöiden ulosteista irtoavaa virusta. Oireyhtymälle on ominaista valtava muutos verisuonten endoteelin läpäisevyydessä, pääasiassa munuaisissa, jolloin valtavia määriä verisuonensisäistä nestettä häviää munuaisten ekstravaskulaariseen parenkyymiin ja retroperitoneaaliseen tilaan. Intravaskulaarisen nesteen poistuman aste on niin vakava, että hemokonkreditaatiota esiintyy, ja potilaiden hemoglobiinipitoisuudet ja hematokriittiarvot kohoavat usein huomattavasti.
Tutkintaryhmän kliinikot olivat havainneet useissa potentiaalisissa tapauksissa runsaasti hemokonkreditaatiota, ja CDC:n löydösten valossa he epäilivät, että he olivat nyt tekemisissä uuden hantavirustaudin kanssa. Tämä johtopäätös oli huomattava harppaus useista syistä. Tuohon aikaan läntisellä pallonpuoliskolla hantavirusten tiedettiin tarttuvan vain jyrsijöihin, eikä yhtään tapausta ihmisten taudista ollut kuvattu. Lisäksi tutkimusryhmän potilailla ei ollut juurikaan merkkejä munuaistulehduksesta; vallitseva kohde-elin oli kaikissa tapauksissa keuhko. Näistä ristiriidoista huolimatta jotkut ryhmän jäsenet päättelivät syvästi ennakoivalla tavalla, että taudinpurkauksen aiheutti vielä tuntematon hantavirus, joka kohdistui keuhkokapillaarien endoteeliin.
Uuden tiedon perusteella CDC lähetti jyrsijöiden pyydystysryhmän New Mexicoon. Seuraavan viikon aikana ≈1 700 jyrsijää pyydystettiin potilas- ja kontrollipaikoilta. Yleisimmin varmistettu jyrsijä oli Peromyscus maniculatus, hirvihiiri (3).
Samaan aikaan Atlantassa sijaitseva Special Pathogens Branch työskenteli kuumeisesti uuden hantaviruksen paljastamiseksi. Kesäkuun 10. päivänä nämä tutkijat pystyivät käänteisen transkriptio-PCR-tekniikan avulla saamaan sekvenssin epäillyn viruksen RNA-juosteen keskisegmentistä. Viruspatologian laboratorio tunnisti hantavirusantigeenejä myös keuhkokapillaaripohjan endoteelistä ja muista kudoksista (4). Alle viikkoa myöhemmin, 16. kesäkuuta, sama ryhmä tunnisti identtisen viruksen basepair-sekvenssin sekä hantavirusvasta-aineiden esiintyvyyden paikan päällä pyydystetyistä Peromyscus maniculatus -hiirinäytteistä (5). Virus ja sen jyrsijöiden reservuaari oli tunnistettu lopullisesti alle kolme viikkoa sen jälkeen, kun CDC oli koonnut työryhmänsä.
Uutta virusta oli vaikea viljellä, ja vasta marraskuussa 1993 CDC:n ja Yhdysvaltain armeijan lääketieteellisen tutkimuslaitoksen tartuntatautien tutkimusryhmät (Fort Detrick, MD, Yhdysvallat) pystyivät viljelemään virusta. He suosittelivat aluksi taudinaiheuttajan nimeämistä Muerto Canyon -virukseksi Navajo-reservaatissa sijaitsevan alueen mukaan. Navajo-väestö reagoi voimakkaasti sitä vastaan, että tautia enää yhdistettäisiin tautiin, joka oli alun perin aiheuttanut niin paljon ennakkoluuloja, ja heimojen vanhimmat vetosivat virkamiehiin, jotta nämä harkitsisivat asiaa uudelleen. Lopulta uusi taudinaiheuttaja nimettiin virallisesti Sin Nombre -virukseksi (virus, jolla ei ole nimeä).
Samaan aikaan kun tutkijat tunnistivat onnistuneesti taudinaiheuttajaa, epidemiologit ja kliinikot selvittivät vasta tunnistetun oireyhtymän kliinistä kulkua. Kahdeksallatoista potilaalla todettiin olevan joko serologisia tai PCR-näytteitä tartunnasta. Nämä potilaat olivat enimmäkseen nuoria aikuisia, ja elämän ääripäitä oli selvästi säästetty. Fyysisissä tutkimuksissa oli havaittavissa kuumetta, takypneaa, takykardiaa ja hypotensiota. Vaikea keuhkoödeema oli lähes kaikkialle levinnyt, ja kuolleisuus oli alkuvaiheen taudinpurkauksessa yli 75 prosenttia. Selvä laboratoriokuvio oli silmiinpistävä, ja sille oli ominaista hypoksemia, leukosytoosi, johon liittyi perifeerisiä immunoblasteja, hemokonsentraatio, johon liittyi hemoglobiinin ja hematokriitin huomattava nousu, trombosytopenia sekä protrombiinin ja osittaisen tromboplastiiniajan pidentyminen. Rintakehän röntgenkuvassa vallitsevana löydöksenä oli molemminpuolinen parenkymaalinen infiltraatti. Myös hemodynaaminen profiili oli epätavallinen. Potilailla, joille oli asetettu keuhkovaltimokatetrit, sydämen minuuttitilavuus väheni voimakkaasti ja systeeminen verisuoniresistanssi lisääntyi huomattavasti, ja keuhkojen kapillaarinen kiilapaine oli normaali tai matala, mikä oli yhdenmukaista kardiogeenisen sokin ja ei-kardiogeenisen keuhkoödeeman kanssa. Kuolleiden potilaiden keuhkojen histopatologinen tutkimus osoitti kohtalaista lymfaattista interstitiaalista infiltraatiota, johon liittyi vakava alveolaarinen ödeema (4).
Hantavirustutkimusryhmän merkittävä työ, jossa kuvattiin hiljattain määriteltyä hantaviruksen aiheuttamaa keuhko-oireyhtymää (hantavirus pulmonary syndrome, HPS), julkaistiin 7. huhtikuuta 1994 The New England Journal of Medicine -lehden (The New England Journal of Medicine) numerossa (6). Samassa numerossa ilmestyi ryhmän työtä arvosteleva ylistävä pääkirjoitus.
Tiedeyhteisölle jäi polttava kysymys. Miksi taudinpurkaus tapahtui Four Cornersin alueella ja miksi se tapahtui keväällä 1993? Uuden Meksikon yliopiston biologit sattuivat tutkimaan kyseisellä alueella tuolloin esiintyvää hirvihiiripopulaatiota. He havaitsivat, että hiirikanta oli vuonna 1993 kymmenkertainen edelliseen kevääseen verrattuna. Työskennellessään ympäristötieteilijöiden ryhmän kanssa nämä biologit osoittivat, että El Niño -talven lisääntyneen kosteuden vuoksi Four Cornersin alueella oli keväällä suhteellisen runsaasti kasvillisuutta, joka tarjosi suojaa ja ravintoa alueen eläimistölle. Tästä johtuvaa jyrsijäkannan räjähdysmäistä kasvua seurasi ihmisten lisääntynyt altistuminen hirvihiiren vektorille (7).