Почему открытие пещер в Лаосе оказывает важное влияние на острые дебаты о происхождении COVID-19

Ученые обнаружили у летучих мышей в Лаосе три вируса, которые больше похожи на SARS-CoV-2, чем на какие-либо известные вирусы. Исследователи говорят, что части их генетического кода подтверждают идею о том, что вирус, стоящий за COVID-19, имеет естественное происхождение, но их открытие также вызывает опасения по поводу того, что существует несколько коронавирусов, которые могут инфицировать людей.

Летом 2020 года, через шесть месяцев после вспышки эпидемии коронавируса, ученые отправились в леса северного Лаоса, чтобы поймать летучих мышей, которые могли укрывать кузенов патогена. Они собрали слюну, мочу и кал. Оказалось, что образцы стула содержат коронавирусы, которые ученые изучали в лабораториях строгого режима BSL-3.

Три лаосских коронавируса были необычными: они несли на своей поверхности молекулярный «крючок», очень похожий на тот, что обнаружен у вируса SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19. Как и в случае с SARS-CoV-2, крючок позволял им прилипать к клеткам человека. У них это получилось лучше, чем у ранних штаммов SARS-CoV-2. поиск Он был опубликован в Интернете в прошлом месяце и еще не опубликован в научном журнале..

Вирусные эксперты очень рады открытию. Некоторые подозревают, что эти вирусы, подобные SARS-CoV-2, могут время от времени заражать людей, вызывая лишь легкие и ограниченные вспышки. Но при правильных условиях патогены могут вызвать эпидемию, похожую на COVID-19, говорят они.

RaTG13

Полученные данные также имеют важное значение для напряженных дебатов о происхождении COVID-19. Было высказано предположение, что впечатляющая способность SARS-CoV-2 инфицировать человеческие клетки, возможно, не возникла в результате естественного перехода от животного к человеку. Но эти новые данные, кажется, указывают на обратное. Идея о том, что ученые изобрели или сконструировали этот вирус в лаборатории, чтобы хорошо заразить людей, кажется все более маловероятной.

Эти вирусы летучих мышей, а также более десятка других вирусов, обнаруженных в последние месяцы в Лаосе, Камбодже, Китае и Таиланде, могут помочь исследователям лучше прогнозировать будущие эпидемии. Штаммы вирусов позволяют понять, где находятся потенциально опасные штаммы и каких животных ученые должны искать, чтобы найти.

Когда SARS-CoV-2 впервые появился, его ближайшим известным родственником был коронавирус летучих мышей. Китайские исследователи обнаружили этот вирус в шахте в провинции Юньнань на юге Китая в 2016 году. Он получил название RaTG13. Он разделяет 96 процентов своего генома с SARS-CoV-2. Основываясь на мутациях, которые несет каждый вирус, ученые подсчитали, что RaTG13 и SARS-CoV-2 имеют общего предка, который инфицировал летучих мышей около 40 лет назад.

Оба вируса заражают клетки, используя молекулярный крючок (рецептор-связывающий домен, как его формально называют) для прикрепления к их поверхности. Крючок RaTG13 может только слабо связываться с клетками человека, он особенно приспособлен к летучим мышам. С другой стороны, крючок SARS-CoV-2 может улавливать клетки в дыхательных путях человека, что является первым шагом к смертельному случаю COVID-19.

Чтобы найти других родственников вируса SARS-CoV-2, дикие вирусологи исследовали свои морозильные камеры, заполненные древними образцами со всего мира. Они идентифицировали несколько похожих коронавирусов из южного Китая, Камбоджи и Таиланда. Большинство из них произошло от летучих мышей, а некоторые — от чешуйчатых млекопитающих, известных как панголины. Но более близкого родственника, чем RaTG13, никто не нашел.

Даже Марк Элветт — вирусолог из Института Пастера в Париже — и его коллеги нашли в северном Лаосе, примерно в 400 километрах от шахты, где китайские исследователи обнаружили RaTG13. За шесть месяцев они поймали 645 летучих мышей, принадлежащих к 45 различным видам. У летучих мышей было двадцать типов коронавирусов, три из которых были поразительно похожи на SARS-CoV-2, особенно в области связывания рецепторов. В RaTG13 11 из 17 строительных блоков для основного домена идентичны таковым в SARS-CoV-2. Но в трех вирусах из Лаоса было по крайней мере 16 идентичных вирусов — лучшее совпадение на сегодняшний день.

Доктор. Элоит предположил, что один или несколько коронавирусов могут инфицировать людей и вызывать легкие заболевания. В отдельном исследовании он и его коллеги взяли образцы крови у людей в Лаосе, которые зарабатывают на жизнь сбором гуано летучих мышей. Хотя у лаосцев не было никаких признаков заражения SARS-CoV-2, они были носителями антител, вызванных аналогичным вирусом. Недавно обнаруженные вирусы также, по-видимому, способны прочно связываться с белком ACE2, обнаруженным в клетках человека.

Собрать

По иронии судьбы, некоторые из других генов трех лаосских вирусов не так тесно связаны с SARS-CoV-2, как другие вирусы летучих мышей. Причина тому — сложная эволюция коронавирусов. Если летучая мышь, зараженная коронавирусом, заразится за одну секунду, два разных вируса могут оказаться в одной ячейке одновременно. Когда эта клетка начинает реплицировать каждый из этих вирусов, их гены перетасовываются (перетасовка генов), что приводит к появлению новых вирусных гибридов.

Таким образом, лаосские коронавирусы приобрели рецептор-связывающий домен, очень похожий на таковой у SARS-CoV-2. По предварительным оценкам, это могло произойти около десяти лет назад. Дополнительные доказательства генетического смешения были обнаружены у других родственников, обнаруженных в последние месяцы. Этот процесс, известный как рекомбинация, может изменять вирусы из года в год.

Становится все более очевидным, насколько важна рекомбинация. Обнаружение большего количества вирусов может помочь прояснить картину. Но ученые расходятся во мнениях относительно того, где проводить исследования. Доктор. Элоит считает, что вам лучше всего выбрать регион в Юго-Восточной Азии, где его коллеги обнаружили коронавирус, а также соседнюю шахту в Юньнани, где был обнаружен RaTG13. Северный Вьетнам, северный Лаос и южный Китай.

две собаки

Другие ученые считают, что родственников SARS-CoV-2 стоит поискать дальше. Некоторые коронавирусы летучих мышей с сегментами, подобными SARS-CoV-2, были обнаружены в восточном Китае и Таиланде. Очевидно, рекомбинация показывает нам, что эти вирусы являются частью единой генетической группы, распространенной на сотни, если не тысячи миль. Летучие мыши на востоке, например, в Индонезии, и на западе, в Индии, имеют много общих биологических характеристик с животными, которые, как известно, переносят вирусы, аналогичные вирусам SARS-CoV-2.

Если ученые находят близких родственников SARS-CoV-2, это не обязательно означает, что они представляют собой смертельную угрозу. Он может не распространяться между людьми или, как предполагают некоторые ученые, вызывать лишь незначительные вспышки. Известно, что только семь коронавирусов преодолели видовой барьер и стали общепризнанными патогенами человека. Однако рекомбинация может превратить вирус, который никуда не поедет, в новую угрозу. в мае Исследователи сообщили В Индонезии у собак были рекомбинированы два коронавируса. В результате получился гибрид, заразивший восемь детей.

(LL)