Исследование показывает, что панголины могли передать новый коронавирус от летучих мышей человеку.

Исследование показывает, что панголины могли передать новый коронавирус от летучих мышей человеку.

Панголины, а не змеи, могут быть недостающим звеном в передаче нового коронавируса от летучих мышей человеку.

С момента своей первоначальной вспышки на оптовом рынке морепродуктов Хуанань в Ухане, Китай, в конце 2019 года COVID-19 заразил более миллиона человек во всем мире. Чтобы понять и контролировать передачу COVID-19, ученые спешат изучить коронавирус, вызывающий заболевание: SARS-CoV-2, ранее называвшийся 2019-nCoV. SARS-CoV-2 — это зооноз, что означает, что вирус произошел от животных и распространился на людей. Важнейшей задачей является определение того, какое животное передало вирус человеку.

Мы — команда биоинформатиков, и мы считаем, что это наша обязанность перед мировым сообществом — исследовать происхождение этого вируса.

Основываясь на исследованиях в нашей лаборатории, мы считаем, что панголины, в отличие от змей, могли служить хозяевами, которые передали коронавирус людям и вызвали продолжающуюся пандемию COVID-19. Панголин, также известный как чешуйчатый муравьед, — единственное известное млекопитающее с чешуей, обитающее в Азии и Африке.

Тайна передачи зоонозов

По состоянию на январь 2020 года в научном сообществе сложился консенсус в отношении того, что SARS-CoV-2 произошел от подковообразных летучих мышей; однако маловероятно, что летучие мыши напрямую передали вирус людям, исходя из того, что известно о передаче более ранних зоонозных коронавирусов. Вместо этого ученые подозревали, что вирус летучей мыши заразил другое животное, «косвенного хозяина», которое позже передало вирус людям.

Например, SARS-CoV, коронавирус, вызвавший пандемию тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) в 2003 году, является близким родственником SARS-CoV-2. Также было установлено, что он передавался от летучей мыши среднему хозяину — пальмовой циветте в маске, которая позже заразила людей. Точно так же MERS-CoV, коронавирус, вызвавший ближневосточный респираторный синдром (MERS) в 2012 году, перескочил с летучих мышей на другого среднего хозяина, верблюда-верблюда, прежде чем заразить людей.

Таким образом, личность среднего хозяина SARS-CoV-2 является загадкой, которую многие исследователи надеются разгадать, поскольку знание среднего хозяина очень помогает предотвратить дальнейшее распространение эпидемии. В одном из ранних исследований утверждалось, что змеи, такие как китайский крайт и китайская кобра, вероятно, были косвенными хозяевами SARS-CoV-2. Однако этот вывод быстро вызвал скептицизм, отчасти потому, что ранее не было доказательств того, что коронавирусы могут переходить от хладнокровных животных, таких как змеи, к людям.

Змеи — замечательный хозяин

Первое утверждение о том, что змеи передают SARS-CoV-2, было основано на анализе генетической последовательности вируса. Для функционирования как вирусов, так и животных клеток, генетические последовательности (РНК или ДНК) должны быть переведены в белки, которые затем выполняют многие из задач вирусов и клеток. Эти белки существуют в виде связанных цепочек отдельных аминокислот; каждая аминокислота в белке кодируется группой из трех нуклеотидов, также известной как кодон, в генетической последовательности.

Поскольку существует 64 возможных различных кодона, но только 20 аминокислот, несколько кодонов могут соответствовать одной и той же аминокислоте; разные организмы будут иметь разные предпочтения в отношении того, какой кодон используется для данной аминокислоты. В одном из ранних исследований было высказано предположение, что коронавирус будет эффективно расти в животной клетке, а предпочтения в отношении использования кодонов коронавируса должны соответствовать таковым в клетке-хозяине.

Исследователи сравнили использование кодонов в вирусе SARS-CoV-2 с таковым в клетках восьми животных на оптовом рынке морепродуктов Ухань Хуанань. Это исследование показало, что змеи имеют наиболее похожий образец использования кодонов, как SARS-CoV-2, утверждая, что змеи являются наиболее вероятными косвенными хозяевами.

Однако их основная гипотеза о том, что коронавирусы и их животные-хозяева имеют одинаковое использование кодонов, никогда не подтверждалась. Наша команда из Мичиганского университета проверила эту гипотезу и выполнила более систематический анализ, который мы опубликовали в недавнем исследовании. Мы сравнили использование кодонов для трех коронавирусов (SARS-CoV-2, SARS-CoV и MERS-CoV) с использованием кодонов для более чем 10000 различных видов животных.

К нашему удивлению, мы обнаружили, что использование кодона коронавируса не определяется его хозяевами. Например, использование кодонов SARS-CoV и MERS-CoV гораздо ближе к лягушкам и змеям, чем к их истинным животным-хозяевам (циветтам и верблюдам). Это показывает, что невозможно использовать только кодоны в клетках животных для определения хозяев коронавируса, что позволяет предположить, что раннее утверждение о передаче SARS-CoV-2 через змей, вероятно, неверно.

Обнаружение панголинов как вероятных недостающих звеньев

Наше последующее исследование также показало, что генетическая последовательность коронавируса, обнаруженная в образцах легких малайского панголина, очень похожа на SARS-CoV-2. Два вируса имели 91% генетической последовательности.

Между острыми белками этих двух вирусов существует особенно сильное сходство. Белок-шип, который находится на поверхности коронавируса, использует вирус для проникновения в клетку животного. Коронавирус летучих мышей, который был предком SARS-CoV-2, имеет 19 аминокислот в спайковом белке, которые отличаются от SARS-CoV-2; Вирус панголина короны имеет всего пять аминокислот, которые отличаются от SARS-CoV-2. Между тем, несколько других исследовательских групп нашли дополнительные экспериментальные доказательства того, что панголины инфицированы коронавирусом, очень похожим на SARS-CoV-2.

Хотя панголины в настоящее время являются нашими основными подозреваемыми в качестве косвенных хозяев, наше исследование заключает, что следует продолжать рассматривать других потенциальных посредников. Коронавирус может использовать несколько видов животных для заражения людей: например, в то время как циветты наиболее известны как переносчики атипичной пневмонии, другие животные, такие как енотовидные собаки и барсучьи хорьки, также могут передавать атипичную пневмонию. Точно так же кошки и хорьки также могут быть инфицированы SARS-CoV-2; Пока неизвестно, могут ли люди заразиться коронавирусом, который живет у этих животных.

[You need to understand the coronavirus pandemic, and we can help. Read The Conversation’s newsletter.]

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *