Вчені поклали край чуткам про коронавіруси

Міжнародна наукова група підтвердила, що новий коронавірус SARS-CoV-2, відповідальний за спалах інфекційного захворювання COVID-19, не був створений в лабораторії.

Порівнюючи доступні дані про послідовність генома відомих штамів коронавіруса, ми можемо твердо визначити, що SARS-CoV-2 виник в результаті природних процесів", - повідомив перший автор дослідження Крістіан Андерсен (Kristian Andersen) з Науково-дослідного інституту Скріппса.

Крім того, його команда описала два можливих сценарії походження патогена.

Що то таке?

За основу дослідники взяли дані, отримані китайськими колегами: незабаром після початку епідемії в Ухані вони розшифрували геном SARS-CoV-2.

Вивчаючи молекулярну структуру вірусу, автори зосередилися на декількох характерних ознаках.

Пояснимо, що на поверхні коронавіруса розташовані шиповидні відростки, що нагадують корону. Вони містять рецептор-зв'язуючі білки, на які реагують трансмембранні рецептори клітин.

SARS-CoV-2 проникає в клітини людини та інших ссавців за допомогою особливого білка.

За словами фахівців, потрапляння вірусу в клітину забезпечує рецептор-зв'язуючий домен (RBD) і сайт розщеплення. Перший - свого роду гачок, який захоплює клітини господаря, а другий - молекулярна "відмичка", яка дозволяє вірусу зламати "двері" в клітку.

Вивчаючи генетичні послідовності SARS-CoV-2, команда з'ясувала, що RBD-частини білків його шипів еволюціонували, щоб більш ефективно впливати на рецептор, відомий як анготензинперетворюючий фермент 2 (АПФ2). Цей рецептор і є той портал в клітку, який зламує вірус.

Білок SARS-CoV-2 виявився настільки ефективним в цьому відношенні, що у вчених не залишилося сумнівів: це результат природного відбору, а не генної інженерії.

Цей висновок підтверджує аналіз загальної молекулярної структури SARS-CoV-2. Як пояснюють вчені, якби хтось спробував створити новий коронавірус, потрібно було б модифікувати якийсь інший вірус, що викликає у людини те чи інше захворювання.

Однак команда виявила, що "скелет" SARS-CoV-2 істотно відрізняється від такого у вже відомих "людських" коронавірусів. В цьому відношенні новий патоген найбільше походить на родинні віруси, виявлені у кажанів і панголінів.

Ці дві особливості вірусу - мутації в RBD-частини білка його шипів і його особливий "скелет"- виключають, що SARS-CoV-2 став підсумком маніпуляцій в лабораторії", - упевнений Андерсен.

Звідки шипи ростуть

Грунтуючись на аналізі геномної послідовності, наукова група прийшла до висновку, що є два найбільш вірогідних сценарії походження SARS-CoV-2.

Відповідно до одного з них, вірус розвинувся до нинішнього "злобного" стану, вражаючи тварин. І вже потім потрапив в організм людини.

До речі, так само виникли попередні спалахи коронавірусів, коли джерелом зараження людей стали цівети і верблюди.

Дослідники вважають, що найбільш підходящим "резервуаром" для нового коронавірусу є кажани. Однак немає жодних зареєстрованих випадків прямої передачі патогена від рукокрилих людині. Стало бути, в цьому пандемічному ланцюгу  був проміжний господар.

Згідно з цим сценарієм, SARS-CoV-2 повинен був придбати зазначені вище відмінності ще до потрапляння в організм людини. Це пояснює швидкість його поширення серед людей.

За іншою версією, вірус передався людині від тварини і лише потім еволюціонував до нинішнього патогенного стану. Підкріплює цю гіпотезу той факт, що деякі коронавіруси, що вражають панголінів, мають RBD, які за структурою дуже схожі на такі у SARS-CoV-2.

Передача вірусу могла статися як безпосередньо від панголінів (їх луска використовується в китайській народній медицині, а м'ясо нерідко вживають в їжу), так і через посередників, наприклад, тхорів.

У цьому випадку сайт розщеплення, характерний для SARS-CoV-2, міг еволюціонувати в організмі людини, і вже потім вірус почав передаватися між людьми.

Цю версію підкріплює той факт, що молекулярна "відмичка" SARS-CoV-2 походить на деякі із штамів пташиного грипу, які легко передаються від людини до людини.

На жаль, на даному етапі важко з'ясувати, як все відбувалося насправді.

Однак фахівці попереджають: якщо SARS-CoV-2 потрапив в організм людини вже в його нинішній патогенній формі, це підвищує ймовірність майбутніх спалахів. Адже що викликає хворобу штам вірусу все ще може циркулювати в популяції тварин і цілком здатне  знову потрапити в організм людини.

Другий сценарій для всіх нас потребує менше часу. Імовірність того, що інший непатогенний коронавірус проникне в організм людини і потім придбає властивості, аналогічні SARS-CoV-2, невелика, запевняють вчені.

Стаття за підсумками цього дослідження опублікована в журналі Nature Medicine.