O Custo de uma pandemia: Ecologia e Economia para prevenção de pandemia

Durante um século, dois novos vírus por ano se espalharam de seus hospedeiros naturais para os seres humanos. As epidemias de MERS, SARS e 2009 H1N1 e as pandemias de HIV e doença de coronavírus 2019 (COVID-19) testemunham seus danos. Os vírus zoonóticos infectam as pessoas diretamente com mais freqüência quando lidam com primatas, morcegos e outros animais selvagens (ou sua carne) ou indiretamente de animais de fazenda, como galinhas e porcos. Os riscos estão mais altos do que nunca ( 2 , 3), uma vez que associações cada vez mais íntimas entre humanos e reservatórios de doenças da vida selvagem aceleram o potencial de propagação de vírus globalmente. Aqui, avaliamos o custo do monitoramento e prevenção da disseminação de doenças, impulsionado pela perda e fragmentação sem precedentes das florestas tropicais e pelo crescente comércio de animais silvestres. Atualmente, investimos relativamente pouco na prevenção do desmatamento e na regulamentação do comércio de animais silvestres, apesar dos planos bem pesquisados ​​que demonstram um alto retorno de seu investimento na limitação de zoonoses e na concessão de muitos outros benefícios. À medida que o financiamento público em resposta ao COVID-19 continua a aumentar, nossa análise sugere que os custos associados a esses esforços preventivos seriam substancialmente menores que os custos econômicos e de mortalidade pela resposta a esses patógenos depois que eles surgissem.

Reduzindo o desmatamento

As bordas das florestas tropicais são a principal plataforma de lançamento de novos vírus humanos. As arestas surgem à medida que os humanos constroem estradas ou limpam florestas para produção e agricultura de madeira. Os seres humanos e seus animais têm mais probabilidade de entrar em contato com a vida selvagem quando mais de 25% da cobertura florestal original é perdida ( 4).) e esses contatos determinam o risco de transmissão da doença. A transmissão de patógenos depende da taxa de contato, da abundância de seres humanos e animais suscetíveis e da abundância de hospedeiros selvagens infectados. As taxas de contato variam de acordo com o perímetro (o comprimento da borda da floresta) entre floresta e não floresta. O desmatamento tende a criar tabuleiros de xadrez, quando vemos um perímetro máximo com um nível de 50% de conversão florestal. Posteriormente, a abundância de animais domésticos e humanos excede rapidamente a dos animais selvagens; portanto, embora esperemos que a transmissão diminua, a magnitude de qualquer surto resultante é maior ( 4).) A fragmentação do habitat complica isso porque aumenta o comprimento do perímetro. Acampamentos de construção de estradas, mineração e extração de madeira, expansão de centros e assentamentos urbanos, migração e guerra e monoculturas de animais e culturas levaram ao aumento da disseminação de vírus. A caça, o transporte, a agricultura e o comércio de animais selvagens para alimentação, animais de estimação e medicina tradicional compõem essas rotas de transmissão e acompanham de perto o desmatamento. Por exemplo, os morcegos são os prováveis ​​reservatórios de Ebola, Nipah, SARS e o vírus por trás do COVID-19. Os morcegos-frutíferos (Pteropodidae no Velho Mundo, o gênero Artibeus no Novo Mundo) têm maior probabilidade de se alimentar perto de assentamentos humanos quando seus habitats florestais são perturbados; esse foi um fator-chave no surgimento viral na África Ocidental, Malásia, Bangladesh e Austrália ( 5).- 7 ).

O vínculo claro entre desmatamento e emergência de vírus sugere que um grande esforço para reter a cobertura florestal intacta teria um grande retorno sobre o investimento, mesmo que seu único benefício fosse reduzir os eventos de emergência de vírus. O exemplo de maior escala de redução direcionada do desmatamento vem do Brasil entre 2005 e 2012. O desmatamento na Amazônia caiu 70%, mas a produção da soja dominante da região ainda aumentou ( 8 ). As contribuições internacionais, complementadas por um Fundo Amazônia, de cerca de US $ 1 bilhão apoiaram o zoneamento do uso da terra, restrições de mercado e crédito e monitoramento de satélite de última geração. O programa brasileiro reduziu a fragmentação e a borda das florestas a um custo menor do que o que poderia ser alcançado pelas abordagens de precificação de carbono ( 9 ).

Várias estimativas da eficácia e custo de estratégias para reduzir o desmatamento tropical estão disponíveis ( 8 , 9) Com um custo anual de US $ 9,6 bilhões, os pagamentos diretos de proteção florestal para superar o desmatamento economicamente poderiam alcançar uma redução de 40% em áreas com maior risco de propagação de vírus [ver materiais complementares (SM)]. Vários programas de pagamento por serviços ecossistêmicos demonstram a eficácia dessa abordagem. No extremo inferior, a ampla adoção do modelo anterior de política brasileira poderia alcançar a mesma redução por apenas US $ 1,5 bilhão por ano, removendo subsídios que favorecem o desmatamento, restringindo o desmatamento privado e apoiando os direitos territoriais dos povos indígenas. Todos exigem motivação nacional e vontade política. Um forte apoio público a políticas semelhantes de prevenção ao desmatamento pode surgir em outros países se recuperando da devastação do COVID-19.

Transbordamento do comércio de animais selvagens

A demanda global por animais silvestres faz com que as pessoas entrem nas florestas para coletar animais silvestres para venda nos mercados em áreas urbanas e rurais. Nas cidades, onde as pessoas têm diversas opções de proteínas, a carne de animais selvagens é um luxo comprado para mostrar status e, ocasionalmente, por razões culturais. COVID-19 é o enorme preço que a sociedade paga agora por esses encontros com espécies selvagens.

Os mercados de vida selvagem e o comércio ilegal e ilegal de animais silvestres colocam animais selvagens vivos e mortos em contato com caçadores, comerciantes, consumidores e todos os envolvidos nesse comércio. O comércio segue a demanda global do consumidor. Os Estados Unidos são um dos maiores importadores globais de animais selvagens, inclusive para a enorme indústria de animais exóticos ( 10 ). As condições de trânsito, a falta de exames de saúde na importação e os armazéns que armazenam animais antes e depois da importação são semelhantes aos mercados de animais vivos, todos propícios à propagação de doenças.

Alguns países têm indústrias de criação de animais silvestres destinadas a impedir a caça excessiva de espécies selvagens, atendendo às demandas do mercado por proteínas e apelando às tradições culturais. Na China, a agricultura silvestre é uma indústria de US $ 20 bilhões, empregando cerca de 15 milhões de pessoas ( 11) Com o anúncio, em fevereiro de 2020, pelo Comitê Permanente do Congresso Nacional do Povo, de uma proibição do consumo de animais silvestres para alimentos e comércio relacionado na China, há discussões em andamento sobre a eliminação gradual dessa indústria. A justificativa é que ela cria riscos para o surgimento de doenças e que os regulamentos de saúde e segurança associados à criação de animais selvagens são frequentemente insuficientes. Leis para proibir o comércio nacional e internacional de espécies de reservatórios de doenças de alto risco e a vontade de sustentar sua aplicação são medidas necessárias e preventivas para prevenir doenças zoonóticas. Os regulamentos devem manter primatas, morcegos, pangolins, civetas e roedores fora do mercado.

Convenções internacionais como a Convenção sobre Comércio Internacional de Espécies Ameaçadas de Fauna e Flora (CITES) tratam apenas de uma parte do problema. Eles, redes regionais e agências nacionais que monitoram o comércio de animais silvestres e fazem cumprir os regulamentos são severamente subfinanciados. As redes regionais de controle da fauna silvestre (WENs) poderiam ser fortalecidas para formar parte de uma fronteira de resposta eficaz à futura prevenção de pandemia. O orçamento anual de um WEN, organizado pela Associação das Nações do Sudeste Asiático, é de US $ 30.000 (consulte SM). O orçamento anual da CITES é de meros US $ 6 milhões. Seu secretariado declarou recentemente que as doenças zoonóticas estão fora do mandato da CITES; eles certamente estão fora do seu orçamento atual. Ajudar a evitar o próximo surto pode incluir o aumento das WENs orçamentos para respostas regionais e ao mesmo tempo desenvolver protocolos coordenados globalmente para aumentar a capacidade das WENs na triagem da saúde da vida selvagem. Embora não exista uma agência global encarregada de realizar a vigilância do comércio de animais silvestres, estimamos os custos desse esforço considerando o orçamento operacional anual da Organização Mundial de Saúde Animal (OIE), que tem como missão avaliar o risco de doenças no comércio de gado sem realizar testes. Adicionamos então os custos da vigilância de doenças em larga escala na fauna silvestre, dimensionada para o volume global do comércio de animais silvestres (ver SM). estimamos os custos desse esforço considerando o orçamento operacional anual da Organização Mundial de Saúde Animal (OIE), que tem como missão avaliar o risco de doenças no comércio de gado sem realizar testes. Adicionamos então os custos da vigilância de doenças em larga escala na fauna silvestre, dimensionada para o volume global do comércio de animais silvestres (ver SM). estimamos os custos desse esforço considerando o orçamento operacional anual da Organização Mundial de Saúde Animal (OIE), que tem como missão avaliar o risco de doenças no comércio de gado sem realizar testes. Adicionamos então os custos da vigilância de doenças em larga escala na fauna silvestre, dimensionada para o volume global do comércio de animais silvestres (ver SM).

Restringir o acesso à vida selvagem para alimentação e outros usos deve considerar os povos indígenas e aqueles em comunidades remotas para quem a vida selvagem fornece proteína essencial. Em algumas partes do mundo, a dependência da fauna migratória, como o caribu e o salmão, motiva a administração de grandes extensões de habitat. Embora o direito às dietas tradicionais deva ser respeitado, as pessoas ainda podem estar em risco de colher animais selvagens. Essas são questões de segurança alimentar que os governos e as agências de desenvolvimento devem enfrentar. Onde necessário, eles devem incluir educação e conscientização sobre manuseio de animais, saneamento e transmissão de doenças, bem como manejo sustentável da vida selvagem e apoio ao desenvolvimento de alimentos alternativos em nível de aldeia. A caça e a comercialização legais de animais silvestres que atendem de forma sustentável aos requisitos nutricionais básicos podem ser regulamentadas para reduzir o risco de pandemias emergentes. Com o tempo, medidas culturalmente sensíveis podem garantir o acesso dos indígenas a dietas saudáveis ​​e reduzir os riscos de pandemia.

Resumo dos custos de prevenção, benefícios e mudança de probabilidade de equilíbrio

Detecção e Controle Antecipados

Existe uma subnotificação substancial da exposição a doenças zoonóticas. Corrigir isso proporcionaria grandes oportunidades de prevenção. O vírus Nipah foi descoberto em 1998, originário de morcegos, e causou um surto maciço de doenças respiratórias em porcos e encefalite letal em pessoas na Malásia ( 6 ). A vigilância sentinela nos hospitais de Bangladesh revelou vários grupos de casos e surtos anuais com uma taxa média de mortalidade de 70%.

Da mesma forma, o SARS e o COVID-19 surgiram como surtos de doenças respiratórias em Guangdong e Wuhan, China, respectivamente. Levantamentos sorológicos de pessoas na província rural de Yunnan mostraram que 3% possuíam anticorpos para espécies de vírus semelhantes de seu reservatório principal, os morcegos-ferradura ( Rhinolophus spp.) ( 12 ).

Quantificar e reduzir o risco de transbordamento de patógenos requer descoberta viral em animais selvagens e teste de populações humanas e animais em regiões de alto risco de emergência de doenças. Por exemplo, o programa VIZIONS da Wellcome Trust testou animais silvestres, humanos e animais em busca de patógenos conhecidos no Vietnã rural. O projeto PREDICTO da Agência dos EUA para o Desenvolvimento Internacional (USAID) analisou a disseminação de vírus em pessoas com alto contato com a vida selvagem em 31 países. A PREDICT incluiu programas de educação comunitária para aumentar a conscientização sobre o risco zoonótico e reduzir o contato com a vida selvagem. Ele trabalhou para evitar transbordamentos através da identificação de comportamentos de alto risco e usou pesquisas de sorologia para examinar os padrões sazonais de risco. As intervenções incluíram o uso de saias de bambu para reduzir a contaminação pelo vírus Nipah da seiva da palma, aumento da biossegurança nas fazendas para reduzir o contato entre animais selvagens e animais, promoção da lavagem das mãos e uso de equipamentos de proteção individual quando em contato próximo com a fauna. Reduziu a capacidade da vida selvagem de lançar vírus nas interfaces, fechando cavernas de morcegos de alto risco.

Os custos das medidas para evitar derramamentos variam. A USAID PREDICT gastou US $ 200 milhões em dez anos. Esse custo se compara favoravelmente aos US $ 1,2 bilhão do Global Virome Project, um projeto de 10 anos projetado para identificar 70% dos vírus potencialmente zoonóticos desconhecidos na vida selvagem em todo o mundo. Embora tenhamos provas de conceito para a descoberta de doenças com potencial de emergência, para a identificação de transbordamentos ativos e para programas que reduzam o risco, são necessárias pesquisas para quantificar o retorno do investimento para esses programas. Os programas piloto devem priorizar indicadores que permitam uma melhor avaliação dos custos e benefícios da redução de riscos (ver SM).

Após a disseminação, uma segunda janela crítica de oportunidade é a prevenção de surtos maiores ( 2).) Os primeiros casos de HIV / AIDS, síndrome pulmonar por hantavírus, vírus Nipah, SARS e COVID-19 não foram detectados por semanas, meses ou anos (HIV) antes da identificação do patógeno. As defasagens na identificação diminuíram, mas isso varia geograficamente. Nos países de baixa renda, grandes surtos com mortalidade substancial geralmente não são diagnosticados, principalmente quando os sintomas imitam os de outras doenças conhecidas. Projetos-piloto estão em andamento em clínicas em muitas regiões rurais para identificar a etiologia de casos com sintomas semelhantes (vigilância sindrômica). Por exemplo, um projeto piloto que custa US $ 200.000 por ano para vigilância sindrômica do vírus Nipah nos hospitais de Bangladesh resultou em um aumento de 3 vezes na detecção de eventos de transbordamento ( 13).) O Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas dos EUA está lançando uma série de Centros de Pesquisa em Doenças Infecciosas Emergentes. Os contratos para este trabalho são esperados em US $ 1,5 milhão por ano, com foco em zoonoses virais de alto risco específicas nos hotspots emergentes de doenças. Programas de detecção e controle direcionados a surtos em seus estágios iniciais resultariam em economias consideráveis, reduzindo a morbimortalidade. Uma prioridade é identificar indicadores de redução de risco à medida que os programas piloto são lançados e calcular os custos, a economia de custos e os benefícios de expandi-los.

Transbordamento de animais de criação

Os animais são reservatórios críticos e elos de doenças emergentes. A gripe H5N1 se deparou com a interface humano-vida selvagem (aves selvagens → aves de capoeira → cadeia de transmissão humana), assim como a gripe H1N1 (aves → porco → humano). Muitos surtos relacionados ao gado atingiram o ápice do surgimento de uma pandemia, como o vírus Nipah (morcego → porco → humano) e o coronavírus da síndrome da diarréia aguda suína (morcego → porco) ( 14 ).) Esses links são bem reconhecidos e são o foco dos pacotes de prevenção de pandemia propostos pelo Congresso dos EUA (HR 3771). Existem planos de saúde veterinária bem pesquisados, como o programa de intervenção em biossegurança agrícola One World One Health do Banco Mundial, projetado para reduzir o risco de influenza H5N1. Com custos na ordem de bilhões de dólares, as propostas que lidam com o papel do gado em pandemias estão entre as mais avançadas e ambiciosas das que são seriamente consideradas. Conhecemos esses riscos há mais tempo (por exemplo, influenza) e podemos controlar a biossegurança agrícola mais facilmente do que o contato com a vida selvagem no comércio ou nas margens da floresta.

Conclusões

As ações que delineamos podem ajudar a evitar futuras pandemias zoonóticas antes de começarem. Somente o monitoramento proporcionaria uma economia de custos substancial, mesmo no contexto de surtos de pandemia muito menos graves que o COVID-19 ( 14).) Os custos estimados brutos das ações que propomos totalizam de US $ 22 a US $ 31 bilhões por ano (veja a tabela). O desmatamento reduzido tem o benefício auxiliar de cerca de US $ 4 bilhões por ano em benefícios sociais decorrentes da redução das emissões de gases de efeito estufa, portanto, os custos líquidos de prevenção variam de US $ 18 a US $ 27 bilhões por ano. Em comparação, o COVID-19 nos mostrou o imenso custo potencial de uma pandemia. O mundo pode perder pelo menos US $ 5 trilhões em PIB em 2020, e a disposição de pagar pelas vidas perdidas constitui muitos trilhões adicionais (ver SM). Esses custos excluem o aumento da contagem de morbidades, mortes por outras causas devido a perturbações nos sistemas médicos e a perda para a sociedade de atividades perdidas devido ao distanciamento social.

Para justificar os custos da prevenção, o valor de um ano dessas estratégias preventivas precisaria apenas reduzir a probabilidade de outra pandemia como a COVID-19 no próximo ano em cerca de 27% abaixo da probabilidade de referência no cenário mais provável, mesmo ignorando os benefícios auxiliares de seqüestro de carbono. Exploramos oito cenários alternativos com suposições variadas, extraídas dos valores mais altos e mais baixos de custos de prevenção e danos de pandemia, e assumindo que pandemias extremas ocorrem uma vez a cada 100 anos ou a cada 200 anos. Em todos os cenários, exceto um, a prevenção precisa reduzir apenas a probabilidade de uma pandemia em menos da metade e, em um caso, a redução da probabilidade de porcentagem de ponto de equilíbrio é tão baixa quanto 12% (consulte SM).

Reconhecemos que não fornecemos mais do que um esboço dos principais componentes de um conjunto economicamente viável de estratégias de prevenção de pandemia ecológica. Os limites da disponibilidade de informações limitam nossa capacidade de realizar uma análise mais exaustiva. Em vez disso, disponibilizamos informações prontamente disponíveis para avaliar a probabilidade de um investimento nos custos da prevenção de pandemia render benefícios líquidos positivos para o mundo. Nossos cálculos são conservadores no sentido de dificultar a descoberta de que a prevenção provavelmente valerá a pena - e, no entanto, essa é a nossa descoberta. Estudos futuros podem reduzir as incertezas nos custos e na eficácia dessas estratégias e apontar o conjunto de ações mais econômico. Uma análise de custo-benefício completa da prevenção de pandemia pode rastrear os fluxos de custos de prevenção ao longo do tempo, permitem dependências intertemporais e modelam as pandemias impedidas como produtos de uma distribuição de eventos de doenças que não são tão graves quanto o COVID-19. Nossas descobertas deixam claro que esse esforço de pesquisa se justifica, porque os benefícios líquidos de interromper as pandemias antes de começar podem ser enormes.

Reconhecemos que, à medida que o mundo emerge da pandemia do COVID-19, as prioridades econômicas podem mudar para lidar com demandas crescentes de desemprego, doenças crônicas, falências e graves dificuldades financeiras das instituições públicas. No entanto, existem evidências substanciais de que a taxa de surgimento de novas doenças está aumentando ( 2 , 3 ) e que seus impactos econômicos também estão aumentando. Adiar uma estratégia global para reduzir o risco de pandemia levaria a custos crescentes contínuos. Dada a enxurrada de onerosas doenças emergentes nos últimos 20 anos, instamos que estímulos e outros financiamentos de recuperação incluam as estratégias que estabelecemos para reduzir o risco de pandemia. A sociedade deve se esforçar para evitar alguns dos impactos de futuras pandemias.

Materiais suplementares

science.sciencemag.org/content/369/6502/379/suppl/DC1

http://www.sciencemag.org/about/science-licenses-journal-article-reuse

Este é um artigo distribuído sob os termos da Licença Padrão de Revistas Científicas .

Agradecimentos: PD reconhece financiamento para EcoHealth Alliance da USAID PREDICT e Johnson & Johnson. PD é membro do conselho, secretária e tesoureira do Projeto Global Virome. A AA reconhece o financiamento da concessão do USDA-NIFA Multistate Hatch W4133 ILLU-470-363 por meio de uma concessão à Resources for the Future. O MMV conta com o apoio do CNPq 304309 / 2018-4. Agradecemos a M. Bridges pela ajuda na tradução de textos em chinês. A LSK reconhece a provocação de P. Kauffman ao catalisar esse grupo de trabalho.

Autores do Artigo:

1. Andrew P. Dobson ,
2. Stuart L. Pimm ,
3. Lee Hannah ,
4. Les Kaufman ,
5. Jorge A. Ahumada ,
6. Amy W. Ando ,
7. Aaron Bernstein ,
8. Jonah Busch ,
9. Peter Daszak ,
10. Jens Engelmann ,
11. Margaret F. Kinnaird ,
12. Binbin V. Li ,
13. Ted Loch-Temzelides ,
14. Thomas Lovejoy ,
15. Katarzyna Nowak ,
16. Patrick R. Roehrdanz ,
17. Mariana M. Vale