Панголины, а не змеи, могут быть недостающим звеном для передачи коронавируса от летучих мышей человеку.
С момента своей первой вспышки на оптовом рынке морепродуктов "Хуанань" в Ухане (Китай) в конце 2019 года КОВИД-19 заразил более миллиона человек по всему миру. Чтобы понять и контролировать передачу КОВИД-19, ученые гонятся за изучением коронавируса, вызывающего это заболевание: SARS-CoV-2, ранее названный 2019-nCoV. SARS-CoV-2 является зоонозом, что означает, что вирус возник у животных и перепрыгнул на человека. Важнейшей задачей является определение того, какое животное передало вирус человеку.
- Основываясь на исследованиях, проведенных в лаборатории, мы считаем, что панголины, в отличие от змей, могли служить хозяевами, которые передавали коронавирус людям и вызывали продолжающуюся пандемию КОВИД-19. Панголин, известный также как чешуйчатый муравьед, является единственным известным млекопитающим с чешуйчатой формой и встречается в Азии и Африке.
Тайна зоонозной передачи
- С января 2020 года в научном сообществе сложился консенсус, что атипичная пневмония (SARS-CoV-2) зародилась у подковообразных летучих мышей, однако маловероятно, что летучие мыши напрямую передали вирус человеку, основываясь на том, что известно о передаче более ранних зоонозных коронавирусов. Вместо этого ученые подозревали, что коронавирус летучей мыши заразил другое животное - "промежуточного хозяина", который впоследствии передал вирус человеку.
Например, SARS-CoV, который является коронавирусом, вызвавшим пандемию тяжелого острого респираторного синдрома (ТОРС) в 2003 г., является близким родственником SARS-CoV-2. Было также установлено, что он передавался от летучих мышей промежуточному хозяину - циветте в маске ладони, - который впоследствии заразил человека. Аналогичным образом, MERS-CoV, коронавирус, вызвавший в 2012 году ближневосточный респираторный синдром (MERS), перешел от летучих мышей к другому промежуточному хозяину - верблюду на верблюдах, прежде чем заразить человека.
Поэтому идентичность промежуточного хозяина SARS-CoV-2 является загадкой, которую многие исследователи надеются разгадать, так как знание промежуточного хозяина очень полезно для предотвращения дальнейшего распространения эпидемии. В одном из ранних исследований утверждалось, что такие змеи, как китайский край и китайская кобра, скорее всего, являются промежуточными хозяевами атипичной пневмонии (SARS-CoV-2). Тем не менее, этот вывод быстро вызвал скептицизм, отчасти потому, что ранее не существовало никаких доказательств того, что коронавирусы могут перепрыгнуть с хладнокровного животного, такого как змеи, на человека.
- Раннее утверждение о том, что змеи передавали атипичную пневмонию (SARS-CoV-2), было основано на анализе генетической последовательности вируса. Для функционирования как вирусов, так и клеток животных, генетические последовательности (РНК или ДНК) должны быть переведены в белки, которые затем выполняют многие задачи вируса и клетки. Эти белки существуют как связанные цепи одиночных аминокислот; каждая аминокислота в белке закодирована группой из трех нуклеотидов, также известных как кодон, в генетической последовательности.
Так как существует 64 возможных различных кодона, но только 20 аминокислот, несколько кодонов могут соответствовать одной и той же аминокислоте; различные организмы будут иметь различные предпочтения, для которых кодон используется для данной аминокислоты. Раннее исследование предположило, что для эффективного роста коронавируса внутри клетки животного, предпочтения кодонов в использовании коронавируса должны совпадать с предпочтениями клетки хозяина.
Исследователи сравнили использование трески в вирусе SARS-CoV-2 против того из клеток в 8 животных на оптовом рынке морепродуктов Wuhan Huanan. Исследование показало, что у змей наиболее похожая картина использования кодонов в вирусе SARS-CoV-2, тем самым заявив, что змеи являются наиболее вероятными промежуточными хозяевами.
Однако, их основная гипотеза о том, что коронавирусы и их хозяева-животные имеют схожую схему использования кодонов, так и не была подтверждена. Наша команда из Университета Мичигана тщательно изучила эту гипотезу и провела более систематический анализ, который мы опубликовали в недавнем последующем исследовании. Мы сравнили кодоновое использование трех коронавирусов (атипичная пневмония-2, атипичная пневмония-2, атипичная пневмония-2 и MERS-CoV) с использованием более чем 10 000 различных видов животных.
К нашему удивлению, мы обнаружили, что использование кодонов коронавируса не определяется его хозяевами. Например, использование кодонов SARS-CoV и MERS-CoV гораздо ближе к лягушкам и змеям, чем к их настоящим хозяевам (циветтам и верблюдам соответственно). Это показывает, что невозможно использовать только использование кодонов в клетках животных, чтобы сделать вывод о хозяевах коронавирусов, предполагая, что раннее утверждение о передаче атипичной пневмонии (SARS-CoV-2) от змеи, скорее всего, будет неверным.
Обнаружение панголина как вероятного недостающего звена
Наше последующее исследование также показало, что генетическая последовательность коронавируса, обнаруженная в образцах легких малайских панголинов, была в высшей степени похожа на SARS-CoV-2. Оба вируса разделяли 91% своей генетической последовательности.
Существует особенно сильное сходство между белками этих двух вирусов.Белок шиповника, находящийся на поверхности коронавируса, используется вирусом для проникновения в клетку животного. Коронавирус летучей мыши, который был родоначальником SARS-CoV-2, имеет 19 аминокислот на белке шипа, которые отличаются от SARS-CoV-2; коронавирус панголина имеет только пять аминокислот, которые отличаются от SARS-CoV-2. Между тем, несколько других исследовательских групп обнаружили дальнейшие экспериментальные доказательства заражения панголинов коронавирусами, сильно отличающимися от SARS-CoV-2.
Хотя панголины в настоящее время являются нашим главным подозреваемым в качестве промежуточного хозяина, наше исследование приходит к выводу, что другие потенциальные промежуточные хозяева все еще должны быть рассмотрены. Коронавирус может использовать несколько видов животных для заражения людей: Например, в то время как циветты наиболее известны для передачи атипичной пневмонии, другие животные, такие как енотовидные собаки и барсуки-хорьки, также способны переносить атипичную пневмонию. Аналогичным образом, кошки и хорьки также могут быть заражены атипичной пневмонией (SARS-CoV-2); до сих пор неизвестно, могут ли люди заразиться коронавирусом, живущим внутри этих животных.
