Панголины , а не змеи , могут быть недостающим звеном для передачи нового коронавируса от летучих мышей человеку.
С момента своей первой вспышки на оптовом рынке морепродуктов Huanan в Ухане, Китай, в конце 2019 года, COVID-19 заразил более миллиона человек по всему миру. Чтобы понять и контролировать передачу COVID-19, ученые стремятся изучить коронавирус, вызывающий заболевание: SARS-CoV-2 , ранее названный 2019-nCoV. SARS-CoV-2 является зоонозным, что означает, что вирус возник у животных и попал в организм человека. Критическая задача состоит в том, чтобы определить, какое животное передало вирус человеку.
Мы команда биоинформатиков, и мы считаем, что перед мировым сообществом мы обязаны расследовать происхождение этого вируса.
Основываясь на исследованиях, проведенных в нашей лаборатории , мы считаем, что панголины , в отличие от змей , могли служить хозяевами, которые передавали коронавирус людям и вызывали продолжающуюся пандемию COVID-19. Панголин, также известный как чешуйчатый муравьед, является единственным известным млекопитающим с чешуей и встречается в Азии и Африке.
Тайна зоонозной передачи
С января 2020 г. в настоящее время в научном сообществе достигнут консенсус в отношении того, что SARS-CoV-2 произошел от подковообразных летучих мышей ; однако маловероятно, что летучие мыши непосредственно передали вирус людям на основе того, что известно о передаче более ранних зоонозных коронавирусов. Вместо этого ученые подозревали, что коронавирус летучей мыши заразил другое животное, «промежуточного хозяина», которое впоследствии передало вирус людям.
Например, SARS-CoV, который является коронавирусом, вызвавшим пандемию тяжелого острого респираторного синдрома (SARS) в 2003 году, является близким родственником SARS-CoV-2. Было также обнаружено, что он был передан от летучих мышей к промежуточному хозяину - циветте ладони в маске - который впоследствии заразил людей. Точно так же MERS-CoV, коронавирус, вызвавший респираторный синдром на Ближнем Востоке (MERS) в 2012 году , перед заражением людей прыгнул с летучих мышей на другого промежуточного хозяина, верблюда .
Поэтому идентификация промежуточного хозяина SARS-CoV-2 является загадкой, которую многие исследователи надеются разгадать, поскольку знание промежуточного хозяина очень полезно для предотвращения дальнейшего распространения эпидемии. В одном из ранних исследований утверждалось, что змеи, такие как китайский крейт и китайская кобра, вероятно, будут промежуточными хозяевами для SARS-CoV-2. Тем не менее, этот вывод быстро вызвал скептицизм , отчасти потому, что ранее не было доказательств того, что коронавирусы могут прыгать от хладнокровного животного, такого как змеи, к людям.
Змеи делают маловероятным хозяина
Раннее утверждение, что змеи передали SARS-CoV-2, было основано на анализе генетической последовательности вируса. Чтобы и вирусы, и клетки животных функционировали, генетические последовательности (Рнк или Днк) должны быть переведены в белки, которые затем выполняют многие задачи вируса и клетки. Эти белки существуют в виде связанных цепочек отдельных аминокислот; каждая аминокислота в белке кодируется группой из трех нуклеотидов, также известных как кодон, в генетической последовательности.
Поскольку существует 64 возможных разных кодона, но только 20 аминокислот, несколько кодонов могут соответствовать одной и той же аминокислоте; разные организмы будут иметь разные предпочтения, для которых кодон используется для данной аминокислоты. Раннее исследование предположило, что для эффективного роста коронавируса внутри животной клетки предпочтения использования кодонов коронавируса должны совпадать с предпочтениями клетки-хозяина.
Исследователи сравнили использование кодонов в вирусе SARS-CoV-2 с использованием клеток у восьми животных на оптовом рынке морепродуктов Ухань Хуанань. Это исследование показало, что змеи имеют наиболее сходную схему использования кодонов с SARS-CoV-2, тем самым заявив, что змеи являются наиболее вероятными промежуточными хозяевами.
Тем не менее, их центральная гипотеза о том, что коронавирусы и их животные-хозяева имеют одинаковое использование кодонов, никогда не проверялась. Наша команда из Мичиганского университета тщательно изучила эту гипотезу и провела более систематический анализ, который мы опубликовали в недавнем последующем исследовании . Мы сравнили использование кодонов трех коронавирусов (SARS-CoV-2, SARS-CoV и MERS-CoV) с более чем 10000 различными видами животных.
К нашему удивлению, мы обнаружили, что использование кодонов коронавируса не определяется его хозяевами. Например, использование кодонов SARS-CoV и MERS-CoV намного ближе к лягушкам и змеям, чем к их реальным животным-хозяевам (циветы и верблюды, соответственно). Это показывает, что невозможно использовать только использование кодонов в клетках животных для определения хозяев коронавирусов, что позволяет предположить, что раннее утверждение о передаче змеиной инфекции SARS-CoV-2, вероятно, будет неверным.
Обнаружение ящера как вероятного недостающего звена
Наше последующее исследование также показало, что генетическая последовательность коронавируса, обнаруженная в образцах легких малайских панголинов , очень похожа на SARS-CoV-2. Два вируса имели 91% своей генетической последовательности.
Существует особенно сильное сходство между белками шипов этих двух вирусов. Спайковый белок, который находится на поверхности коронавируса, используется вирусом для проникновения в клетку животного. Коронавирус летучей мыши, который был предком SARS-CoV