Uute viirustüvede areng
Loomi nakatavad viirused võivad hüpata ühelt liigilt teisele, põhjustades uues peremeesorganismis uue, tavaliselt raske haiguse. Näiteks hüppas 2003. aastal Coronaviridae perekonnas olev viirus inimeste reservuaarist, mis on arvatavasti hobuseraua nahkhiired, põhjustades inimestel väga patogeenset haigust, mida nimetatakse raskeks ägedaks respiratoorseks sündroomiks (SARS). SARS-i koronaviiruse võime hüpata hobuseraua nahkhiirtelt inimestele vajas kahtlemata viiruse geneetilisi muutusi. Arvatakse, et muutused on aset leidnud peopesuses, kuna hobuseraua nahkhiirtel olev SARS-viirus ei suuda inimesi otseselt nakatada.
Sellised äsja tekkinud viirused on inimestel sageli väga nakkavad, kuna inimese immuunsüsteem pole neid varem kohanud ja seega pole inimestel nende vastu immuunsust. Näiteks SARS-i põhjustanud koroonaviirus levis kiiresti inimeste seas, muutudes oluliseks haiguste ohuks. Viirus saadi kiiresti kontrolli alla reisimiskeeldude ja karantiinimeetmete tõttu. 2019. aasta lõpus tekkis Hiinas teist tüüpi koroonaviirus nimega SARS-CoV-2, mis levis kiiresti kogu maailmas, põhjustades pandeemia. SARS-CoV-2 põhjustas haiguse, mida nimetatakse koroonaviirushaiguseks 2019 (COVID-19), mis oli väga sarnane SARS-iga, kuid põhjustas oluliselt suurema suremuse, eriti üle 65-aastaste inimeste seas.
Inimesi nakatavad gripiviiruse A-gripiviirused võivad läbi viia dramaatilise antigeense muutuse, mida nimetatakse antigeenseks niheks, mis genereerib pandeemiaid põhjustavaid viirusi. See dramaatiline muutus toimub seetõttu, et A-gripiviirustel on suur loomade veehoidla, looduslikud veelinnud. A-gripiviiruste RNA genoom on kaheksa segmendi vormis. Kui vaheperemees, tõenäoliselt siga, nakatub samaaegselt inimese ja linnugripi A viirusega, saab genoomi RNA segmente ümber sorteerida, saades uue viiruse, mille pinnavalk on immunoloogiliselt erinev A-gripi viiruste omast. on elanikkonnas ringlenud. Kuna inimpopulatsioonil on uue viiruse vastu vähe immunoloogilist kaitset või puudub see üldse, põhjustab pandeemia. See juhtus tõenäoliselt 1957. aasta gripipandeemia, 1968. aasta gripipandeemia ja 2009. aasta gripipandeemia (H1N1) korral.
A-gripi pandeemilised viirused võivad ilmneda ka teistsuguse mehhanismi abil. On oletatud, et tüvi, mis põhjustas gripiepideemia aastatel 1918–19, tuletas linnuviirusest kõik kaheksa RNA segmenti ja et see viirus läbis imetajarakkudega kohanemisel mitmeid mutatsioone. Linnugripiviirused, mis on Aasiast Euroopasse ja Aafrikasse levinud alates 1990. aastatest, näivad seda teed pandeemiavõimaluste poole liikumas. Need kanadelt inimestele otse nakatunud viirused sisaldavad ainult lindude geene ja on inimestel väga patogeensed, põhjustades suremuse üle 50 protsendi. Linnugripiviirused ei ole veel omandanud võimekust inimestelt tõhusalt edasi kanduda ning pole teada, millised geneetilised muutused peavad neil toimuma.
