Niektóre z najbardziej śmiercionośnych chorób, które nękają ludzkość, pochodzą od patogenów przeniesionych ze zwierząt na ludzi, jak chociażby wirus HIV, który najprawdopodobniej pochodzi od szympansów. Ale jeśli chodzi o rozprzestrzenianie się chorób, okazuje się, że to ludzie częściej przekazują wirusy zwierzętom, niż one nam.
Jak wynika z nowej analizy genomów wirusów przeprowadzonej przez badaczy z University College London (UCL), ludzie przekazują więcej wirusów zwierzętom domowym i dzikim, niż one nam. W ramach badań uczeni przeanalizowali blisko 12 milionów publicznie dostępnych genomów wirusów, aby zrekonstruować historię ewolucji oraz przypadki przeskoczenia wirusa z jednego żywiciela na inny gatunek.
Opis oraz wyniki badań opublikowanego w „Nature Ecology & Evolution” (DOI: 10.1038/s41559-024-02353-4).
Choroby zakaźne wywoływana przez wirusy krążące wśród zwierząt są dużym zagrożeniem dla ludzkiego zdrowia. Kiedy wirusy te przedostają się ze zwierząt na ludzi mamy do czynienia z zoonozami lub chorobami odzwierzęcymi. Przykładem takich chorób jest Ebola, dżuma, ptasia grypa czy COVID-19. Dotychczas uważano, że to głównie ludzie są atakowani przez wirusy występujące wśród zwierząt. Ale jak wynika z najnowszych badań, znacznie częściej mamy do czynienia z przechodzeniem patogenów w odwrotnym kierunku, czyli z ludzi na zwierzęta, co jest określano jako antroponoza.
W swoich badaniach naukowcy z UCL opracowali specjalne narzędzia niezbędne do analizy blisko 12 milionów genomów wirusów, które do tej pory zdeponowano w publicznych bazach danych. Prace te pozwoliły zrekonstruować historię ewolucji i dotychczasowe przejścia 32 rodzin wirusów na inne gatunki. Uczeni wykryli prawie 3000 przypadków wirusów przeskakujących z jednego gatunku na drugi. Spośród nich 79 proc. dotyczyło wirusa przedostającego się z jednego gatunku zwierzęcia na inny. Pozostałe 21 proc. dotyczyło ludzi. Spośród nich 64 proc. to przeskok z człowieka na zwierzęta, a 36 proc. to przeskok w odwrotnym kierunku.
Zwierzęta dotknięte antroponozą to zwierzęta domowe, takie jak koty i psy oraz zwierzęta gospodarskie, jak świnie, konie, bydło czy kury. Ale uczeni znaleźli też przeskoki z ludzi na szympansy, goryle, wyjce, szopy czy myszorówki – gryzonie z Afryki.
- Powinniśmy postrzegać ludzi raczej jako jeden węzeł w rozległej sieci żywicieli wymieniających w nieskończoność patogeny, a nie siedlisko zarazków odzwierzęcych. Badając i monitorując przenoszenie wirusów między zwierzętami i ludźmi, w obu kierunkach, możemy lepiej zrozumieć ewolucję wirusów i, miejmy nadzieję, być lepiej przygotowani na przyszłe epidemie nowych chorób – powiedział profesor Francois Balloux z Instytut Genetyki UCL, współautor publikacji. - Zdecydowana większość patogenów krążących u ludzi została w pewnym momencie nabyta od zwierząt. Obecnie największym zagrożeniem jest prawdopodobnie ptasia grypa H5N1, która krąży wśród dzikiego ptactwa. Głównym powodem, dla którego niedawne zmiany żywicieli przez wirusy mogą być tak niszczycielskie, jest to, że populacja nowych żywicieli nie posiada wcześniejszej odporności na nową chorobę – dodał Balloux.
Fakt, że człowiek jest obecny niemal w każdym miejscu na Ziemi sprawia, że wirus rozprzestrzeniający się wśród ludzi będzie miał ogromne możliwości przedostania się na wielu innych gatunków na całym świecie.
Naukowcy dostrzegli też, że te międzygatunkowe wędrówki wirusów są powiązane ze wzrostem zmian genetycznych, czyli mutacji w wirusach, w porównaniu z ich ciągłą ewolucją u boku tylko jednego żywiciela. - Zanim wirus będzie mógł wskoczyć do nowego żywiciela, musi albo już posiadać zestaw narzędzi biologicznych, albo nabyć adaptacje specyficzne dla żywiciela, aby móc przedostać się do komórek nowego gatunku i wykorzystać jego zasoby – wyjaśnił Cedric Tan, główny autor publikacji.
- Kiedy zwierzęta łapią wirusy od ludzi, może to nie tylko zaszkodzić zwierzęciu i potencjalnie stanowić zagrożenie dla ochrony gatunku, ale może również spowodować nowe problemy dla ludzi poprzez wpływ na bezpieczeństwo żywnościowe w przypadku konieczności uboju dużej liczby zwierząt gospodarskich w celu zapobieżenia epidemii, jak miało to miejsce w ostatnich latach w przypadku szczepu ptasiej grypy H5N1. Dodatkowo, jeśli wirus przenoszony przez ludzi zakaża nowy gatunek zwierzęcia, może nadal się rozwijać, nawet jeśli zostanie wykorzeniony wśród ludzi, lub nawet wyewoluować nowe adaptacje, zanim ponownie zainfekuje ludzi – powiedział Tan. - Zrozumienie, w jaki sposób i dlaczego wirusy ewoluują, aby przeskoczyć na innych żywicieli, może pomóc nam dowiedzieć się, w jaki sposób pojawiają się nowe choroby wirusowe u ludzi i zwierząt – dodał.
Źródło: University College London, New Scientist, fot. Pixabay/CC0
