Исследователи из Кембриджа, Великобритании и Германии реконструировали ранние «эволюционные пути» SARS-CoV-2 у людей с использованием методов генетических сетей.
Существует слишком много быстрых мутаций, чтобы аккуратно отследить генеалогическое дерево SARS-CoV-2. Мы использовали математический сетевой алгоритм для визуализации всех вероятных деревьев одновременно», — сказал генетик доктор Питер Форстер, ведущий автор из Кембриджского университета.
«Эти методы в основном известны для картирования перемещений доисторических популяций человека через ДНК. Мы думаем, что они впервые используются для отслеживания путей заражения коронавирусом», — признаются авторы работы.
Команда использовала данные из вирусных геномов, отобранных по всему миру в период с 24 декабря 2019 года по 4 марта 2020 года. Исследование выявило три различных «варианта» COVID-19, состоящих из кластеров тесно связанных линий, которые они обозначают как А, B и C .
Форстер и его коллеги обнаружили, что наиболее близкий тип COVID-19 к тому, который был обнаружен у летучих мышей — тип А, «оригинальный геном вируса человека», — присутствовал в Ухане, но, что удивительно, не был преобладающим типом вируса в городе.
Мутантные версии «А» были замечены у американцев, которые, как сообщалось, жили в Ухане, у пациентов из США и Австралии было обнаружено большое количество вирусов типа А.
Основной тип вируса в Ухане, B, был распространен у пациентов по всей Восточной Азии. Однако вариант не продвинулся далеко за пределы региона без дальнейших мутаций — подразумевая некое «сопротивление» против этого типа COVID-19 за пределами Восточной Азии, говорят исследователи.
Вариант С является основным европейским типом, обнаруженным у ранних пациентов из Франции, Италии, Швеции и Англии. Он отсутствует в выборке из материковой части Китая, но наблюдается в Сингапуре, Гонконге и Южной Корее.
Новый анализ также предполагает, что одно из самых ранних проникновений вируса в Италию произошло через первую документально подтвержденную немецкую инфекцию 27 января, и что еще один ранний итальянский путь заражения был связан с «сингапурским кластером».
Вариант А, наиболее тесно связанный с вирусом, обнаруженным как у летучих мышей, так и у панголинов, исследователи описывают как корень вспышки. Тип B происходит от A, разделенных двумя мутациями, тогда C, в свою очередь, является дочерним для B.
Форстер утверждает, что «Вирус В-типа может быть иммунологически или экологически адаптирован для большой части населения Восточной Азии. Возможно, ему придется мутировать, чтобы преодолеть сопротивление за пределами Восточной Азии. Похоже, мы наблюдаем более медленный уровень мутаций в Восточной Азии, чем где-либо еще».
Он добавил: «Вирусная сеть, которую мы подробно описали, является снимком ранних стадий эпидемии, до того, как эволюционные пути COVID-19 будут скрыты огромным количеством мутаций. Это все равно, что поймать зарождающуюся сверхновую в действии».
Сравнительный геномный анализ показал, что SARS-CoV-2 относится к группе бета-коронавирусов и что он очень близок к SARS-CoV, ответственному за эпидемию атипичной пневмонии, которая появилась в ноябре 2002 года в китайской провинции Гуандун и затем распространилась на 29 стран в 2003 году.
Известно, что летучие мыши рода Rhinolophus (потенциально несколько видов пещерных летучих мышей) были резервуаром этого вируса, и что небольшой плотоядный зверек, пальмовая циветта (Paguma larvata), возможно, служил в качестве промежуточного хозяина между летучими мышами и первыми случаями заболеванием людей.
С тех пор многие бета-коронавирусы были обнаружены, главным образом, у летучих мышей, но также у людей. Например, RaTG13, выделенный из летучей мыши вида Rhinolophus affinis, собранного в китайской провинции Юнань, недавно был описан как очень похожий на SARS-CoV-2: последовательности генома идентичны на 96%. Эти результаты показывают, что летучие мыши, и в частности виды рода Rhinolophus, являются резервуаром вирусов SARS-CoV и SARS-CoV-2.
Он добавил: «Вирусная сеть, которую мы подробно описали, является снимком ранних стадий эпидемии, до того, как эволюционные пути COVID-19 будут скрыты огромным количеством мутаций. Это все равно, что поймать зарождающуюся сверхновую в действии».