Koronavirus je rezultat prirodne evolucije; istraživanje

Analiza javnih podataka o sekvencama genoma iz SARS-CoV-2 i srodnih virusa nije pokazala nikakve dokaze da je virus proizveden u laboratoriju ili da je na bilo koji drugi način dizajniran.

CDC/Dr. Fred Murphy

Coronavirusi su velika obitelj virusa koji mogu uzrokovati razne infekcije, u rasponu od obične prehlade do teškog akutnog respiratornog sindroma.

AUTOR: Science Daily
OBJAVLJENO: 20.03.20 u 16:07
https://bit.ly/2xOu5Nw
Novi koronavirus SARS-CoV-2, koji se pojavio u kineskom gradu Wuhan prošle godine i kasnije izazvao veliku epidemiju bolesti Covid-19 i proširio se u više od 70 drugih zemalja proizvod je prirodne evolucije, pokazalo je novo istraživanje.

Analiza javnih podataka o sekvencama genoma iz SARS-CoV-2 i srodnih virusa nije pokazala nikakve dokaze da je virus proizveden u laboratoriju ili da je na bilo koji drugi način dizajniran.

"Usporedbom dostupnih podataka o sekvenci genoma za poznate sojeve koronavirusa, možemo čvrsto utvrditi da je SARS-CoV-2 potekao iz prirodnih procesa", rekao je dr. Kristian Andersen, izvanredni profesor imunologije i mikrobiologije u Istraživačkom institutu Scripps.

Drugi autori rada "Proksimalno porijeklo SARS-CoV-2" su Robert F. Garry (Sveučilište Tulane), Edward Holmes (Sveučilište u Sydneyu), Andrew Rambaut (Sveučilište u Edinburghu) W. Ian Lipkin (Sveučilište Kolumbija).

Koronavirusi su velika obitelj virusa koji mogu uzrokovati bolesti različitih težina. Prva poznata teška bolest uzrokovana koronavirusom pojavila se s epidemijom teškog akutnog respiratornog sindroma (SARS) u Kini. Drugo izbijanje zaraze teškom bolešću počelo je 2012. godine u Saudijskoj Arabiji u vidu bliskoistočnog respiratornog sindroma (MERS).

Kineske su vlasti 31. prosinca upozorile Svjetsku zdravstvenu organizaciju izbijanje novog soja koronavirusa koji uzrokuje tešku bolest, a koji je kasnije dobio naziv SARS-CoV-2. Do 20. veljače 2020 godine dokumentirano je gotovo 167.500 slučajeva Covid-19 u svijetu, premda je vjerojatno bilo još mnogo blažih slučajeva koji nisu dijagnosticirani. Virus je ubio više od šest i pol tisuća ljudi.

Ubrzo nakon što je počela epidemija, kineski su znanstvenici sekvencirali genom SARS-CoV-2 i podatke otvorili istraživačima širom svijeta. Podaci dobiveni sekvenciranjem genoma pokazali su da su kineske vlasti brzo otkrile epidemiju i da je broj slučajeva rastao zbog prenošenja s čovjeka na čovjeka nakon jednog ulaska među ljudsku populaciju. Andersen i suradnici iz nekoliko drugih istraživačkih institucija koristili su ove podatke sekvenciranja kako bi istražili porijeklo i evoluciju SARS-CoV-2, usredotočivši se na nekoliko otkrivajućih značajki virusa.

Znanstvenici su analizirali genetski obrazac za proteine šiljastih izdanaka (S-proteine), armature na vanjskoj strani virusa, koje on koristi za hvatanje i prodor u vanjske zidove ljudskih i životinjskih stanica. Točnije, fokusirali su se na dvije važne značajke S-proteina – domenu koja veže receptore (RBD), koja se hvata za stanice domaćina, i mjesto cijepanja, molekularni otvarač koji virusu omogućuje otvaranje i ulazak u stanice domaćina.

Dokaz za prirodnu evoluciju

Znanstvenici su otkrili da je RBD dio S-proteina evoluirao kako bi učinkovito ciljao na molekularnu značajku s vanjske strane ljudskih stanica, zvanu ACE2, receptor uključen u reguliranje krvnog tlaka. S-protein virusa SARS-CoV-2 bio je toliko učinkovit u vezivanju ljudskih stanica da su znanstvenici zaključili da je to rezultat prirodne selekcije, a ne proizvod genetskog inženjeringa.

Ovaj dokaz za prirodnu evoluciju potkrijepljen je i podacima o osloncu novog koronavirusa – njegovoj cjelokupnoj molekularnoj strukturi. Da je netko htio konstruirati novi koronavirus kao patogen, konstruirao bi ga na osnovi molekularne strukture virusa za koji je poznato da uzrokuje bolest. No, znanstvenici su otkrili da se molekularna struktura novog koronavirusa bitno razlikuje od one već poznatih korona virusa i uglavnom nalikuje srodnim virusima koji se nalaze u šišmišima i pangolinima (ljuskavcima).
"Ove dvije karakteristike virusa, mutacije u RBD dijelu S-proteina i njegova jedinstvena molekularna struktura, isključuju laboratorijsku manipulaciju kao potencijalno porijeklo za SARS-CoV-2", rekao je Andersen.

Josie Golding, službenica za program epidemijske pripravnosti i reakcija u britanskom Wellcome Trustu, rekla je da su otkrića Andersena i njegovih kolega "presudno važni za donošenje stavova temeljenih na dokazima o glasinama koje kruže o porijeklu virusa (SARS-CoV-2), koji izazva Covid-19".

"Oni zaključuju kako je virus proizvod prirodne evolucije", dodala je Goulding, "čime se okončavaju bilo kakva nagađanja o namjernom genetskom inženjeringu".

Moguće porijeklo virusa

Na temelju analize genomske sekvence, Andersen i kolege zaključili su da postoje dva najvjerojatnija scenarija porijekla novog virusa.

U jednom scenariju, virus se razvio do svog trenutnog patogenog stanja prirodnom selekcijom u domaćina koji nije čovjek, nakon čega je 'skočio' na ljude. Tako se događalo u prethodnim slučajevima koronavirusa, gdje su se ljudi zarazili virusom nakon izravnog izlaganja cibetkama (u slučaju SARS-a) i devama (MERS). Znanstvenici su predložili šišmiše kao vjerojatni rezervoar za SARS-CoV-2, jer je vrlo sličan koronavirusu šišmiša. Međutim, ne postoje dokumentirani slučajevi izravnog prijenosa sa šišmiša na čovjeka, što sugerira da je mogao biti uključen neki posredni domaćin između šišmiša i čovjeka.

U tom scenariju obje karakteristike S-proteina ovog virusa – RBD dio koji se veže na stanice i mjesto cijepanja koje otvara virus – razvio bi se u njihovo trenutno stanje i prije ulaska u ljude. U ovom slučaju, trenutna epidemija bi se vjerojatno pojavilo brzo nakon što bi se ljudi zarazili, jer bi virus već razvio osobine koje ga čine patogenim i sposobnim za širenje među ljudima.

U drugom predloženom scenariju, nepatogena verzija virusa 'skočila je' iz životinjskog domaćina u čovjeka, a zatim se razvila do svog trenutnog patogenog stanja unutar ljudske populacije. Primjerice, neki koronavirusi iz ljuskavaca mogli su se prenijeti na čovjeka, bilo izravno, bilo preko posrednika domaćina, poput cibetki ili feretki.

Tada bi se mjesto cijepanja za SARS-CoV-2 moglo razviti unutar ljudskog domaćina, moguće kroz ograničenu neotkrivenu cirkulaciju među ljudima prije početka epidemije. Znanstvenici su otkrili da se mjesto cijepanja na SARS-CoV-2 čini sličnim mjestima cijepanja sojeva ptičje gripe, za koju se pokazalo da je lako prenosiva među ljudima. SARS-CoV-2 mogao je tako razviti virulentno mjesto cijepanja u ljudskim stanicama i ubrzo započeti trenutnu epidemiju jer bi koronavirus postajao sve sposobniji za širenje među ljudima.

Andrew Rambaut, jedan od autora rada, rekao je da je teško u ovom trenutku znati koji je od dva scenarija vjerojatniji. Ako je SARS-CoV-2 ušao u ljude u svom trenutnom patogenom obliku iz životinjskog izvora, to povećava vjerojatnost budućih izbijanja zaraze jer bi soj virusa koji uzrokuje bolest još uvijek mogao cirkulirati u životinjskoj populaciji i ponovno 'skočiti' na ljude. Šanse za to su niže kada nepatogeni koronavirus uđe u ljudsku populaciju i zatim evoluira karakteristike slične SARS-CoV-2.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature Medicine.


- Izvor: Science Daily
Prevela: Ružica Ereš