Rankiem 14 maja 1993 roku, 19-letni rdzenny Amerykanin podróżował samochodem przez region Four Corners w Nowym Meksyku, USA – obszar, gdzie spotykają się Nowy Meksyk, Arizona, Kolorado i Utah – kiedy zaczęło brakować mu tchu do tego stopnia, że zaalarmowani towarzyszący mu członkowie rodziny zjechali na pobliską stację benzynową, aby wezwać pomoc. Według wszelkich miar, ten młody człowiek, wyczynowy maratończyk o lokalnej sławie, był wcześniej w dobrym zdrowiu. Kilka dni wcześniej odwiedził ambulatorium z powodu gorączki i mialgii, był leczony objawowo i czuł się wystarczająco dobrze wczesnym rankiem 14 maja, aby wyruszyć w podróż ze swojego domu w Crownpoint, Nowy Meksyk, do Gallup, Nowy Meksyk. Jednakże, zanim przybyła załoga karetki pogotowia, zasłabł z powodu niewydolności oddechowej. Został zabrany na oddział ratunkowy w Gallup Indian Medical Center, gdzie okazało się, że ma kwiecisty obrzęk płuc, i gdzie, pomimo maksymalnych wysiłków reanimacyjnych, zmarł na oddziale ratunkowym.
Personel medyczny oddziału ratunkowego był zrozumiale zdumiony, dlaczego niezwykle sprawny młodociany sportowiec miałby tak szybko umrzeć z powodu ostrego obrzęku płuc. W Nowym Meksyku, wszelkie niewyjaśnione, podejrzane, lub w inny sposób nieregularne śmierci jest, przez prawo, zgłaszane do New Mexico Office of the Medical Investigator. Oficerem na służbie tego dnia w Gallup był młody śledczy o nazwisku Richard Malone.
Po przybyciu do szpitala i wysłuchaniu narracji klinicznej, Malone był zaskoczony podobieństwem tego zgonu do innego zgonu, który badał kilka tygodni wcześniej w tej samej placówce. Wówczas wezwano go po tym, jak młoda kobieta, również członkini plemienia Navajo, zmarła z powodu ostrego obrzęku płuc bez żadnych klinicznych wskazówek wskazujących na wyraźną etiologię. Malone skierował ten przypadek na badanie pośmiertne do Patricii McFeeley, patologa z Uniwersytetu Nowego Meksyku, która pracowała w połączeniu z biurem lekarza sądowego. McFeeley poinformowała, że młoda kobieta zmarła z powodu obrzęku płuc, który był widoczny w badaniach brutto i mikroskopowych. Serce tego pacjenta było strukturalnie normalne, a wyniki badań serologicznych i mikrobiologicznych nie ujawniały niczego.
Patolog była wprawdzie zdziwiona tą sprawą i omówiła swój niepokój z Malone’em. McFeeley była ponownie w pracy w Albuquerque rankiem 14 maja, a kiedy Malone zadzwonił i podzielił się swoimi przemyśleniami na temat podobieństwa tych dwóch przypadków, chętnie zgodziła się przeprowadzić autopsję na zmarłej osobie. Malone udał się do poczekalni oddziału ratunkowego, aby porozmawiać z rodziną młodego mężczyzny w sprawie uzyskania zgody na transport ciała do laboratorium stanowego w Albuquerque. Pan Malone spodziewał się, że będzie musiał delikatnie przekonać rodzinę do wyrażenia zgody, ponieważ ludzie z plemienia Navajo są generalnie odporni na wszelkie działania, które mogłyby być postrzegane jako niepokojenie nowo zmarłych. Kiedy spotkał się ze zgromadzoną rodziną, był wstrząśnięty ich wspólną historią.
Pacjent był w drodze do Gallup ze swojego domu w małej wiosce rezerwatu Navajo w Crownpoint tego ranka, aby wziąć udział w pogrzebie, który miał się rozpocząć w kostnicy dosłownie po drugiej stronie ulicy od Indiańskiego Centrum Medycznego. Planowany pogrzeb był pogrzebem jego narzeczonej, 21-letniej matki jego niemowlęcia. Młoda kobieta, która również była aktywną biegaczką, zmarła zaledwie kilka dni wcześniej w odległej wiejskiej klinice w rezerwacie. Skarżyła się jedynie na gorączkę i bóle mięśniowe, a pogorszenie jej stanu zdrowia było tak gwałtowne w odległej klinice, że nie było czasu na przewiezienie jej do placówki z pełnym personelem. Ponieważ Crownpoint znajduje się w rezerwacie Navajo i podlega prawu plemiennemu, a nie stanowemu, tamtejsza klinika nie była zobowiązana do przestrzegania wymogów sprawozdawczych Nowego Meksyku. W związku z tym biuro Malone’a nie posiadało żadnych informacji o śmierci pacjentki ani o towarzyszących jej okolicznościach. Malone dostrzegł znaczenie tej małej grupy przypadków i po szybkim poinformowaniu McFeeleya przez telefon, przekonał rodzinę młodej kobiety, aby pozwoliła na zbadanie jej szczątków w Albuquerque. Malone powołał się na zdrowie ich pozostałego przy życiu niemowlęcia, jako czynnik decydujący w przekonaniu niechętnych członków rodziny, aby pozwolili państwu na przeprowadzenie autopsji.
Po upewnieniu się, że oba ciała zostały zabezpieczone do transportu, Malone poszukał Bruce’a Tempesta, lekarza, który pełnił funkcję dyrektora medycznego w Gallup Indian Medical Center. Słuchając raportu Malone’a, Tempest przypomniał sobie, że brał udział w co najmniej dwóch ostatnich nieformalnych konsultacjach z innymi lekarzami, którzy opiekowali się młodymi, wcześniej zdrowymi członkami plemienia, zmarłymi w dramatyczny sposób z powodu tajemniczej choroby układu oddechowego. Obaj mężczyźni zgodzili się, że konieczne jest podjęcie natychmiastowych działań. Zdecydowali, że Malone przeszuka akta stanowego koronera w poszukiwaniu informacji, a Tempest sprawdzi, czy jego koledzy klinicyści z obszaru Four Corners nie mają podobnych przypadków.
Sekcje pośmiertne dwóch nowych pacjentów wykazały jedynie niewyjaśniony, ciężki obrzęk płuc. Malone i Tempest szybko odkryli kilka nowych podejrzanych przypadków z poprzednich kilku miesięcy, a 17 maja 1993 roku Departament Zdrowia Nowego Meksyku został powiadomiony o ich obawach. Urzędnicy stanowi napisali list, który został wysłany do lekarzy w 4 stanach: Arizona, Kolorado, Nowy Meksyk i Utah. Komunikat oferował krótki opis dotychczasowych przypadków i prosił, aby wszelkie podobne przypadki były natychmiast do nich zgłaszane. Wysyłka była skuteczna w identyfikacji kilku innych potencjalnych przypadków.
Niestety, wkrótce potem, kiedy prasa świecka doniosła, że niewyjaśniona choroba zabija młodych członków plemion w całym regionie Four Corners, nastąpiła niemal panika wśród ogółu ludności. Navajo i Hopi stronili od ludzi, wyrzucano ich z regionalnych imprez sportowych i sprawiano, że czuli się niemile widziani w miejscach publicznych. Politycy byli naciskani do działania. 28 maja, w piątkowe popołudnie weekendu Memorial Day, urzędnicy służby zdrowia stanu Nowy Meksyk skontaktowali się z Centrami Kontroli i Prewencji Chorób (CDC), opisali swoje położenie i poprosili o pomoc ekspertów.
W ciągu kilku godzin od wezwania o pomoc, zespół śledczych zebrał się i zmobilizował. Jay Butler, doświadczony epidemiolog z Epidemic Intelligence Service w CDC, został wyznaczony jako lider. Wspomagało go dwóch młodych oficerów Epidemic Intelligence Service (Ronald Moolenar i Jeffrey Duchin). Mniej niż 24 godziny po zorganizowaniu grupy, przybyli oni na lotnisko w Albuquerque i zostali przewiezieni do kampusu Uniwersytetu Nowego Meksyku, gdzie dołączyli do nich członkowie wydziału medycznego Uniwersytetu Nowego Meksyku, lekarze Indyjskiej Służby Zdrowia i różni inni stanowi i federalni urzędnicy służby zdrowia.
Pierwszą kolejnością działań było zdefiniowanie przypadku, a urzędnicy służby zdrowia zgodzili się ocenić każdego pacjenta z tego obszaru, który, począwszy od 1 stycznia 1993 roku, wykazał dowody obrazowe niewyjaśnionych obustronnych nacieków z towarzyszącą hipoksemią. Zespół oceniłby również każdy zgon, który nastąpił z niewyjaśnionym obrzękiem płuc. Grupie przedstawiono ponad 30 podejrzanych przypadków, o różnym stopniu dostępności informacji klinicznych. Następnie zebranie przekształciło się w sesję burzy mózgów, podczas której uczestnicy zostali poproszeni o przedstawienie swoich przemyśleń na temat potencjalnej etiologii epidemii. Wysuwano różne pomysły, od egzotycznych po prozaiczne. Dżuma, tularemia, wąglik i wiele innych potencjalnych chorób zostały odrzucone jako możliwości z powodu braku jakichkolwiek potwierdzających dowodów.
Do końca długiego weekendu, konsensus był taki, że epidemia była wynikiem 1 z 3 możliwych przyczyn. Pierwszą z nich była nowa, agresywna i wcześniej nierozpoznana odmiana grypy wirusowej. Po drugie, czynnikiem sprawczym była toksyna środowiskowa, co było z pewnością prawdopodobne na obszarze rolniczym o mniej niż optymalnym klimacie regulacyjnym i z historią testów broni wojskowej. Trzecia wymieniona możliwość była najbardziej fascynująca: że wcześniej nierozpoznany patogen był przyczyną epidemii (1).
We wtorek, 1 czerwca, piętnastu członków zespołu CDC rozpoczęło na miejscu, drobiazgowy, przegląd dokumentacji medycznej. Pozyskali oni również próbki tkanek z podejrzanych przypadków, które zostały przesłane do siedziby CDC w Atlancie, Georgia, w celu natychmiastowej analizy. Epidemiolodzy przeprowadzili wywiady z rodzinami pacjentów i kontroli oraz wykonali szczegółowe inspekcje ich domów i miejsc pracy.
Do piątku, 4 czerwca, naukowcy z Oddziału Patogenów Specjalnych w CDC przetestowali wyekstrahowane IgM od 9 pacjentów z panelem 25 różnych próbek zapasów wirusów z laboratorium w CDC. Przeciwciała od wszystkich 9 pacjentów wykazały reaktywność krzyżową z każdym z 3 różnych gatunków hantawirusów i z żadnym z pozostałych 22 wirusów. Wiadomo, że hantawirusy są czynnikami sprawczymi rodziny chorób o różnym nasileniu, znanych pod wspólną nazwą gorączki krwotocznej z zespołem nerkowym (HFRS), które dotykają pacjentów na półkuli północnej od Skandynawii po Półwysep Koreański. Trzy początkowo przebadane próbki hantawirusa to wirus Hantaan, wywołujący koreańską gorączkę krwotoczną; wirus Seoul, wywołujący formę HFRS powszechną w Azji; oraz wirus Puumala, wywołujący stosunkowo łagodną formę HFRS w północnej Europie. Wkrótce potem stwierdzono, że te same próbki reagują krzyżowo z wirusem Prospect Hill, o którym wiadomo, że zakaża norniki w stanie Maryland, ale który nigdy nie został wyizolowany z tkanek ludzkich ani nie był związany z chorobą człowieka (2).
Kilku członków zespołu badawczego miało rozległe międzynarodowe doświadczenie w zakresie chorób zakaźnych oraz wiedzę na temat epidemiologii i przebiegu klinicznego HFRS. Wiadomo było, że choroba jest wywoływana przez różne typy hantawirusa i że przenosi się na ludzi przez wdychanie wirusa rozrzuconego w odchodach gryzoni. Zespół charakteryzuje się ogromną zmianą przepuszczalności śródbłonka naczyniowego, głównie w nerkach, z utratą ogromnych ilości płynu wewnątrznaczyniowego do miąższu pozanaczyniowego nerek i przestrzeni zaotrzewnowej. Stopień wyczerpania płynów wewnątrznaczyniowych jest tak poważny, że dochodzi do hemokoncentracji, a pacjenci często mają wyraźny wzrost stężenia hemoglobiny i wartości hematokrytu.
Klinicy z zespołu dochodzeniowego zauważyli wysokie poziomy hemokoncentracji w kilku potencjalnych przypadkach i, w świetle ustaleń CDC, podejrzewali, że mają teraz do czynienia z nową chorobą hantawirusową. Wniosek ten był znacznym przeskokiem myślowym z kilku powodów. W tym czasie, na półkuli zachodniej, hantawirusy były uznawane za infekujące tylko gryzonie i nie opisano żadnego przypadku choroby u ludzi. Ponadto, pacjenci z grupy badawczej mieli niewiele dowodów na zajęcie nerek; we wszystkich przypadkach dominującym narządem docelowym były płuca. Niezrażeni tymi rozbieżnościami, niektórzy członkowie grupy postulowali, w sposób głęboko przewidujący, że epidemia została spowodowana przez nierozpoznanego jeszcze hantawirusa, który zaatakował śródbłonek naczyń włosowatych płuc.
Działając na podstawie nowych informacji, CDC wysłało do Nowego Meksyku zespół odławiający gryzonie. W ciągu następującego tygodnia ≈1,700 gryzoni zostało schwytanych w miejscach pacjentów i kontroli. Najczęściej zabezpieczanym gryzoniem była Peromyscus maniculatus, mysz jelenia (3).
W tym samym czasie Oddział Patogenów Specjalnych w Atlancie gorączkowo pracował nad odkryciem nowego hantawirusa. 10 czerwca, używając technologii PCR z odwrotną transkrypcją, naukowcy ci byli w stanie uzyskać sekwencję z segmentu średniego nici RNA podejrzanego wirusa. Laboratorium Patologii Wirusowej zidentyfikowało również antygeny hantawirusa w śródbłonku płucnego łożyska kapilarnego i innych tkankach (4). Mniej niż tydzień później, 16 czerwca, ten sam zespół zidentyfikował identyczną sekwencję pary podstawowej wirusa, jak również występowanie przeciwciał przeciwko hantawirusowi, w próbkach myszy Peromyscus maniculatus odłowionych na miejscu (5). Wirus i jego rezerwuar gryzoni został ostatecznie zidentyfikowany mniej niż 3 tygodnie po tym, jak CDC zebrało swoją grupę zadaniową.
Nowy wirus okazał się trudny do wyhodowania i dopiero w listopadzie 1993 roku zespoły z CDC i US Army Medical Research Institute of Infectious Diseases (Fort Detrick, MD, USA) były w stanie wyhodować wirusa. Ich wstępnym zaleceniem było nazwanie patogenu wirusem Muerto Canyon, od nazwy obszaru w rezerwacie Navajo. Ludność Navajo zareagowała stanowczo przeciwko jakimkolwiek dalszym skojarzeniom z chorobą, która doprowadziła do tak wielu początkowych uprzedzeń, a starszyzna plemienna zaapelowała do urzędników o ponowne rozpatrzenie sprawy. Ostatecznie, nowy agent został oficjalnie nazwany Sin Nombre virus (wirus bez nazwy).
Podczas gdy naukowcy z ławki z powodzeniem identyfikowali patogen, epidemiolodzy i klinicyści wyjaśniali przebieg kliniczny nowo rozpoznanego zespołu. Stwierdzono, że osiemnastu pacjentów miało albo serologiczne albo PCR dowody infekcji. Pacjenci ci byli w większości młodymi dorosłymi, z zauważalną oszczędnością skrajnych okresów życia. W badaniu fizykalnym stwierdzono gorączkę, tachypnea, tachykardię i hipotensję. Ciężki obrzęk płuc był niemal wszechobecny, a śmiertelność w początkowym okresie epidemii przekroczyła 75%. Wyróżniał się wyraźny wzorzec laboratoryjny, charakteryzujący się hipoksemią, leukocytozą z obecnością obwodowych immunoblastów, hemokoncentracją z wyraźnym wzrostem hemoglobiny i hematokrytu, trombocytopenią oraz wydłużonym czasem protrombinowym i czasem częściowej tromboplastyny. W obrazie radiologicznym klatki piersiowej dominowały obustronne nacieki miąższowe. Obserwowano również nietypowy profil hemodynamiczny. Pacjenci, u których założono cewniki do tętnic płucnych, wykazywali znaczne zmniejszenie rzutu serca i wyraźny wzrost systemowego oporu naczyniowego, w połączeniu z prawidłowym lub niskim ciśnieniem zaklinowania w kapilarach płucnych, co odpowiadało wstrząsowi kardiogennemu i niekardiogennemu obrzękowi płuc. Badanie histopatologiczne płuc pacjentów, którzy zmarli wykazało umiarkowane limfoidalne nacieki śródmiąższowe z ciężkim obrzękiem pęcherzyków płucnych (4).
Wybitna praca Hantavirus Study Group, opisująca nowo zdefiniowany hantawirusowy zespół płucny (HPS), została opublikowana w wydaniu The New England Journal of Medicine z 7 kwietnia 1994 roku (6). A glowing editorial reviewing the team effort appeared in the same issue.
A burning question for the scientific community remained. Dlaczego epidemia wystąpiła w regionie Four Corners i dlaczego stało się to wiosną 1993 roku? Tak się złożyło, że biolodzy z Uniwersytetu Nowego Meksyku badali wówczas populację myszy jeleniowatych w tym regionie. Odkryli oni, że populacja myszy w 1993 roku była 10-krotnie większa niż poprzedniej wiosny. Współpracując z zespołem naukowców zajmujących się środowiskiem, biolodzy ci wykazali, że z powodu zwiększonej wilgotności zimy El Niño, w regionie Four Corners wystąpiła względna obfitość wiosennej roślinności, która zapewniła schronienie i pożywienie regionalnej faunie. Wynikający z tego gwałtowny wzrost populacji gryzoni pociągnął za sobą zwiększoną ekspozycję ludzi na wektor myszy jeleniej (7).
.