Аналіз геному Covid-19 виявляє подвійне походження вірусу Health Magazine
Covid-19: аналіз геному виявив би подвійне походження вірусу
Вірус SARS-CoV-2, відповідальний за пандемію Covid-19, є предметом численних генетичних аналізів у всьому світі, щоб зрозуміти його походження та еволюцію.
Протягом кількох тижнів ми всі дізнались багато чого, але також почули чимало чуток про хворобу Covid-19 та відповідальний за це вірус: ГРВІ-CoV-2. Поки кількість наукових праць щодо цього вірусу продовжує зростати, все ще існує багато сірих зон щодо походження цього вірусу.
У яких видах тварин він з’явився? Кажан, панголін чи якась інша дика природа? Звідки він ? З печери або лісу в китайській провінції Хубей або деінде ?
У грудні 2019 року 27 з 41 госпіталізованих людей (66%) пройшли через ринок, розташований у самому центрі міста Ухань, провінція Хубей. Але походження епідемії, ймовірно, не пов’язане з контактом з живими або мертвими тваринами, присутніми на цьому ринку, оскільки, згідно з китайським дослідженням, проведеним у лікарні Уханя, виявляється, що перша виявлена людина випадків не відвідувала цей ринок.
Згідно з цією гіпотезою, молекулярне датування, оцінене за геномними послідовностями SARS-CoV-2, швидше вказує на походження у листопаді. Тому ми маємо право задатися питанням про зв’язок між цією епідемією Covid-19 та дикою природою.
Що ми знаємо з геномних даних про бетакоронавіруси
Китайський дослідник швидко секвенирував геном SARS-CoV-2. Це молекула РНК приблизно з 30000 основ, що містить 15 генів, включаючи ген S, який кодує білок, розташований на поверхні вірусної оболонки (для порівняння, наш геном у формі подвійної спіралі ДНК приблизно 3 мільярди основ у і містить майже 30000 генів).
Порівняльний геномний аналіз показав, що SARS-CoV-2 належить до групи бетакоронавірусів і що він дуже близький до SARS-CoV, відповідального за епідемію гострої пневмонії, що з'явилася в листопаді 2002 року в китайській провінції Гуандун, яка потім поширилася на 29 країн, зокрема Франція у 2003 році.
Всього було зафіксовано 8098 випадків, у тому числі 774 смерті. Ми знаємо, що кажани роду Rhinolophus (потенційно кілька печерних видів) були резервуаром цього вірусу, і що невеликий хижак, пальмова цибета (Paguma larvata), могла служити проміжним господарем між кажанами та кажанами.
З тих пір було виявлено багато бетакоронавірусів, головним чином у кажанів, але також і у людей. Таким чином, вірус RaTG13, виділений з кажана виду Rhinolophus affinis, зібраного в китайській провінції Юнан, нещодавно був описаний як дуже близький до SARS-CoV-2, послідовності їх геному на 96% ідентичні. Ці результати вказують на те, що кажани, і зокрема види роду Rhinolophus, є резервуаром вірусів SARS-CoV та SARS-CoV-2.
Але як ви визначаєте водойму? Це один або декілька видів тварин з малою або відсутністю чутливості до вірусу, які, природно, містять один або кілька вірусів. Відсутність симптомів захворювання пояснюється ефективністю їх імунної системи, що дозволяє їм боротися із занадто великою кількістю вірусів.
Механізм рекомбінації
7 лютого 2020 року ми дізналися, що в панголіні був виявлений вірус, ще ближчий до SARS-CoV-2. З рекламою 99% ідентичності, це зробило його більш вірогідним водосховищем, ніж кажани. Більш недавнє дослідження, яке зараз перебуває на оцінці, все ж припускає набагато складнішу ситуацію. Нарешті, геном коронавірусу, виділений з малайзійського панголіну (Manis javanica), як правило, не такий близький до ГРВІ-Cov-2, лише 90% ідентичності. Тому він не несе відповідальності за поточну епідемію.
Тим не менш, вірус, виділений з панголіну, виявляє 99% ідентичності з SARS-Cov-2, якщо порівняти 74 амінокислоти певної області білка S, домену зв'язування з рецептором АСЕ2 (ангіотензинперетворюючий фермент 2), що дозволяє вірусу потрапляють і заражають клітини людини. У цьому ж регіоні вірус RaTG13, виділений з кажана R. affinis, дуже різниться (77%).
Коронавірус від панголіну може бути одним із джерел вірусу Covid-19. Альянс дикої природи/Flickr, CC BY
Простіше кажучи, це означає, що коронавірус, виділений з панголіну, здатний проникати в клітини людини, тоді як виділений з кажана R. affinis ні. Крім того, це свідчить про те, що вірус SARS-Cov-2 є результатом рекомбінації між двома різними вірусами, одним близьким до RaTG13, а іншим ближчим до вірусу панголіну. Іншими словами, це химера між двома вже існуючими вірусами.
Цей механізм рекомбінації вже був описаний у коронавірусів, зокрема для пояснення походження ГРВІ-Cov. Важливо знати, що в результаті рекомбінації з’являється новий вірус, потенційно здатний заразити новий вид господаря. Щоб відбулася рекомбінація, два різнобічні віруси повинні заразити один і той же організм одночасно.
Без відповіді залишаються два питання: в якому організмі відбулася ця рекомбінація? (кажан, панголін чи інший вид?) І особливо за яких умов відбулася ця рекомбінація ?
Александр Хассанін, доцент (HDR) Університету Сорбони, ISYEB - Інститут систематики, еволюції, біорізноманіття (CNRS, MNHN, SU, EPHE, UA), Національний музей природознавства (MNHN)
Ця стаття опублікована в журналі The Conversation під ліцензією Creative Commons. Прочитайте оригінальну статтю.