Tijekom nekoliko tjedana svi smo naučili puno o COVID-19 i koronavirusu koji ga uzrokuje: SARS-CoV-2. Iako se broj znanstvenih članaka o ovom virusu povećava, još uvijek postoji mnogo sivih područja u vezi s njegovim porijeklom.
U kojim vrstama životinja je nastao? Šišmiš, pangolin ili druge divlje vrste? Odakle je došao? Iz pećine ili šume u kineskoj provinciji Hubei ili negdje drugdje?
U decembru 2019. godine, 27 od prvih 41 hospitaliziranih (66 posto) prisustvovalo je tržnici koja se nalazila u centru Wuhana u provinciji Hubei. Ali prema studiji provedenoj u bolnici Wuhan, prvi identificirani pacijent nije posjetio ovo tržište.
Umjesto toga, procjena molekularnog datiranja zasnovana na genomskim sekvencama SARS-CoV-2 ukazuje na pojavu virusa u novembru. Ovo postavlja pitanja o vezi između ove epidemije COVID-19 i divljih životinja.
Podaci o genomu.
Kineski istraživači brzo su sekvencirali genom SARS-CoV-2. Riječ je o molekuli RNA od približno 30 000 baza, koja sadrži 15 gena, uključujući i gen S, koji kodira protein smješten na površini virusne ovojnice (za usporedbu, naš genom je u obliku dvostruke spirale DNK veličine oko 3 milijarde baza i sadrži oko 30.000 gena).
Uporedna genomska analiza pokazala je da SARS-CoV-2 pripada grupi beta-koronavirusa i da je vrlo blizak SARS-CoV-u, koji je odgovoran za epidemiju akutne upale pluća, koja se pojavila u novembru 2002. u kineskoj provinciji Guangdong, a zatim proširila u 29 zemalja u 2003 god.
Registrirano je ukupno 8098 slučajeva, uključujući 774 smrtna slučaja. Poznato je da su ga nosili šišmiši iz roda Rhinolophus, te da je mali grabežljivac, palmina cibetka (Paguma larvata), možda služio kao posredni domaćin između šišmiša i ranih ljudskih slučajeva.
Od tada su mnogi beta koronavirusi pronađeni uglavnom kod slepih miševa, ali i kod ljudi. Na primjer, RaTG13, izoliran od šišmiša vrste Rhinolophus affinis, u kineskoj provinciji Yunan, nedavno je opisan kao vrlo sličan SARS-CoV-2, sa sekvencama genoma identičnim 96 posto.
Ovi rezultati pokazuju da su šišmiši, a posebno vrste roda Rhinolophus, rezervoar virusa SARS-CoV i SARS-CoV-2.
Rezervoar je jedna ili više životinjskih vrsta koje nisu previše podložne virusu, a koje će prirodno imati jedan ili više virusa.
Odsustvo simptoma bolesti pripisuje se efikasnosti njihovog imunološkog sistema, što im omogućava da se bore protiv prekomjernog širenja virusa.
Mehanizam rekombinacije.
7. februara 2020. saznali smo da je utvrđeno da pangolin ima virus još bliži SARS-CoV-2. Sa 99 posto podudaranja genoma, predložio je vjerovatniji vektor od šišmiša.
Nedavno istraživanje pokazuje da je genom koronavirusa izoliran iz malezijskog pangolina (Manis javanica) manje sličan SARS-Cov-2, sa samo 90 posto konzistencije genoma. To ukazuje na to da virus izoliran iz pangolina nije odgovoran za epidemiju COVID-19 koja trenutno bjesni.
Međutim, koronavirus izoliran iz pangolina je 99 posto sličan u određenom području S proteina, što odgovara 74 aminokiseline uključene u domenu vezivanja za ACE (angiotenzin konvertujući enzim 2) receptor, što omogućava virusu da napadne ljudske ćelije da ih zarazi.
Suprotno tome, virus RaTG13 izoliran od slepih miševa R. affinis veoma se razlikuje u ovoj određenoj regiji (sličnost samo 77 posto). To znači da koronavirus izoliran iz pangolina može ući u ljudske ćelije, dok koronavirus izoliran iz palice R. affinis nije.
Pored toga, ove genomske usporedbe pokazuju da je virus SARS-Cov-2 rezultat rekombinacije dva različita virusa, jedan blizu RaTG13, a drugi bliži virusu pangolina. Drugim riječima, to je 'himera' između dva već postojeća virusa.
Ovaj mehanizam rekombinacije već je proučavan, dijelom da bi se objasnilo porijeklo SARS-CoV. Važno je znati da rekombinacija rezultira novim virusom potencijalno sposobnim da zarazi novu vrstu domaćina.
Da bi se odvijala rekombinacija, dva različita virusa morala su istovremeno zaraziti isti organizam.
Dva pitanja ostaju bez odgovora: u kojem se organizmu dogodila ova rekombinacija? (šišmiš, gušter ili druge vrste?) I, prije svega, pod kojim uvjetima se dogodila ova rekombinacija?
Alexander Khasanin, Sistemski institut, Evolucija, biološka raznolikost (CNRS, MNHN, SU, EPHE, UA), Nacionalni prirodnjački muzej (MNHN).
Članak objavio The Conversation.
Izvori: Fotografija: (xia yuan / Getty Images)
