Skąd pochodzi SARS-CoV-2? Dotychczasowe analizy wskazują, że koronawirus odpowiedzialny za obecną pandemię ewoluował naturalnie prawdopodobnie zaczynając od nietoperzy, a następnie przenikając do jakiegoś gospodarza pośredniego, aż nabył niezbędne mutacje, które pozwoliły mu przenieść się na ludzi. Nowe badania dodały wiarygodności tym podejrzeniom. Naukowcy znaleźli bowiem u nietoperzy nieznanego wcześniej koronawirusa o bardzo podobnych do SARS-CoV-2 częściach genomu, które były wskazywane jako przedmiot manipulacji.
Według krążącej po sieci teorii spiskowej, którą podsycają niektórzy politycy oraz celebryci, SARS-CoV-2 został zaprojektowany w laboratorium broni biologicznej w pobliżu Wuhan, gdzie pojawiły się pierwsze przypadki zakażenia i w jakiś sposób, czy to przez nieuwagę, czy przez świadome działanie, wydostał się za mury laboratorium. Z kolei w Chinach mają swoją kontr-teorię spiskową, według której, SARS-CoV-2 jest dziełem amerykańskich naukowców.
Na przekór sensacjom naukowcy powtarzają, że koronawirus pochodzi najprawdopodobniej od nietoperzy. Nie ma jednak udokumentowanych przypadków bezpośredniego przeniesienia z nietoperza na człowieka, co sugeruje, że w wybuchu epidemii swoją rolę miał pośredni gospodarz, gdzie SARS-CoV-2 nabył swoje charakterystyczne cechy. W innych badaniach naukowcy wskazali, że pośrednim gospodarzem mogły być łuskowce (więcej na ten temat w tekście: Łuskowce mogły odegrać kluczową rolę w wybuchu epidemii koronawirusa).
W nowych badaniach naukowcy opisali niedawno zidentyfikowanego koronawirusa znalezionego u nietoperzy, który jest bliskim krewnym SARS-CoV-2. Wirus ten w niektórych regionach genomu jest bardzo podobny do swojego kuzyna odpowiedzialnego za pandemię. Zawiera insercje aminokwasów - spontaniczne mutacje polegające na wstawieniu materiału genetycznego do genomu - na styku podjednostek S1 i S2 wirusowego białka S, podobne do tych zaobserwowanych u SARS-CoV-2.
Jedno z białek strukturalnych SARS-CoV-2, tak zwane białko S (spike), tworzące charakterystyczne kolce czy wypustki, których koronawirus używa do wniknięcia do komórki docelowej, składa się z dwóch funkcjonalnych podjednostek S1 oraz S2. Pierwsza z nich pośredniczy w wiązaniu z receptorem komórki docelowej, druga pośredniczy w wiązaniu się z błoną komórkową, co pozwala wirusowi na dostanie się do komórki.
Odkrycia naukowców, które zostały opublikowane na łamach pisma „Current Biology” pokazują, że takie zmiany mogą zdarzać się w przyrodzie. Choć nowo zidentyfikowany koronawirus oznaczony jako RmYN02 nie jest bezpośrednim ewolucyjnym prekursorem SARS-CoV-2, to jego analiza sugeruje, że tego rodzaju pozornie nietypowe zdarzenia insercyjne mogą naturalnie występować w ewolucji koronawirusów – wskazują badacze.
- Od czasu odkrycia SARS-CoV-2 pojawiło się wiele nieuzasadnionych sugestii, że wirus ma pochodzenie laboratoryjne – powiedział jeden z autorów publikacji Weifeng Shi z Shandong First Medical University w Chinach. - W szczególności sugerowano, że insercje S1 i S2 są wysoce niezwykłe i być może wskazują na manipulacje laboratoryjne. Nasze badania pokazują bardzo wyraźnie, że zdarzenia te występują naturalnie w przyrodzie i dostarczają mocnych dowodów na to, że SARS-CoV-2 wcale nie uciekł z laboratorium – dodał.
Naukowcy zidentyfikowali RmYN02 na podstawie analizy 227 próbek pobranych od nietoperzy w prowincji Yunnan w Chinach między majem a październikiem 2019 r. - Od odkrycia, że nietoperze były rezerwuarem koronawirusa SARS w 2005 r., znacznie wzrosło zainteresowanie nietoperzami jako gatunkiem rezerwuarowym chorób zakaźnych, zwłaszcza, że przenoszą bardzo dużą różnorodność wirusów RNA, w tym koronawirusów – powiedział Shi.
RNA z próbek wysłano do sekwencjonowania metagenomicznego nowej generacji na początku stycznia 2020 r., wkrótce po odkryciu SARS-CoV-2. Jeśli patrząc na cały genom, najbliższym krewnym SARS-CoV-2 jest inny wirus o nazwie RaTG13, który został wcześniej zidentyfikowany u nietoperzy w prowincji Yunnan. Ale RmYN02, nowo odkryty koronawirus, jest ściślej spokrewniony z SARS-CoV-2 w niektórych częściach genomu. Jeden konkretny gen o nazwie 1ab dzieli aż 97,2 proc. swojego genomu z SARS-CoV-2.
Pomimo podobieństw, naukowcy zauważyli, że RmYN02 nie do końca przypomina SAR-CoV-2 w regionie genomu, który koduje kluczową domenę wiążącą receptor z ludzkim receptorem ACE2, którego SARS-CoV-2 używa do infekowania komórek gospodarza. W tym przypadku dopasowanie do SARS-COV-2 wyniosło tylko 61,3 proc.
Kluczowe podobieństwo między SARS-CoV-2 i RmYN02 polega na odkryciu, że RmYN02 zawiera także insercje aminokwasów w punkcie, w którym spotykają się dwie podjednostki jego białka S (S1 i S2). SARS-CoV-2 ma również podobne insercje S1 i S2, ale nie są to te same aminokwasy. SARS-CoV-2 ma „wstawkę” czterech aminokwasów na styku S1 i S2. Ta insercja jest unikalna dla tego koronawirusa i jest obecna we wszystkich sekwencjonowanych dotychczas szczepach SARS-CoV-2.
Insercje u RmYN02 nie są takie same jak te u SARS-CoV-2, co wskazuje, że nastąpiły one przez niezależne zdarzenia. Podobne insercje zachodzące w wirusie zidentyfikowanym u nietoperzy zdecydowanie sugerują, że tego rodzaju zdarzenia są pochodzenia naturalnego. - Nasze odkrycia sugerują, że te inserce, które początkowo wydawały się bardzo niezwykłe, mogą w rzeczywistości występować naturalnie w betakoronawirusach zwierząt – podkreślił Shi.
- Nasza praca rzuca więcej światła na ewolucyjne pochodzenie SARS-CoV-2. Ani RaTG13, ani RmYN02 nie są bezpośrednimi przodkami SARS-CoV-2, ponieważ nadal istnieje ewolucyjna przepaść między tymi wirusami. Ale nasze badania zdecydowanie wskazują, że pobieranie próbek od większej liczby gatunków dzikich zwierząt ujawni wirusy, które są jeszcze ściślej związane z SARS-CoV-2. Być może uda się nawet znaleźć bezpośrednich przodków SARS-CoV-2, dzięki którym dowiemy się wiele o tym, jak wirus ten pojawił się u ludzi – zaznaczył Shi.
Źródło: Cell Press/Phys.org
