Evolutionary emergence of infectious diseases in heterogeneous host populations
Notice bibliographique
Résumé
The emergence and re-emergence of pathogens remains a major public health concern. Unfortunately, when and where pathogens will (re-)emerge is notoriously difficult to predict, as the erratic nature of those events is reinforced by the stochastic nature of pathogen evolution during the early phase of an epidemic. For instance, mutations allowing pathogens to escape host resistance may boost pathogen spread and promote emergence. Yet, the ecological factors that govern such evolutionary emergence remain elusive because of the lack of ecological realism of current theoretical frameworks and the difficulty of experimentally testing their predictions. Here, we develop a theoretical model to explore the effects of the heterogeneity of the host population on the probability of pathogen emergence, with or without pathogen evolution. We show that evolutionary emergence and the spread of escape mutations in the pathogen population is more likely to occur when the host population contains an intermediate proportion of resistant hosts. We also show that the probability of pathogen emergence rapidly declines with the diversity of resistance in the host population. Experimental tests using lytic bacteriophages infecting their bacterial hosts containing Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat and CRISPR-associated (CRISPR-Cas) immune defenses confirm these theoretical predictions. These results suggest effective strategies for cross-species spillover and for the management of emerging infectious diseases.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».