V priebehu niekoľkých týždňov sme sa všetci dozvedeli veľa informácií o COVID-19 a koronavíruse, ktorý ho spôsobuje: SARS-CoV-2. Zatiaľ čo počet vedeckých článkov o tomto vírusu rastie, stále existuje veľa šedých zón týkajúcich sa jeho pôvodu.
U akých druhov zvierat vznikol? Netopier, pangolin alebo iný divoký druh? Odkiaľ prišiel? Z jaskyne alebo lesa v čínskej provincii Chu-pej alebo odinakiaľ?
V decembri 2019 sa 27 z prvých 41 hospitalizovaných (66 percent) zúčastnilo trhu umiestneného v centre mesta Wuhan v provincii Chu-pej. Podľa štúdie z nemocnice Wuhan však tento prvý pacient nenavštívil tento trh.
Namiesto toho odhad molekulárneho datovania založený na genomických sekvenciách SARS-CoV-2 poukazuje na výskyt vírusu v novembri. To vyvoláva otázky o súvislosti medzi touto epidémiou COVID-19 a divočinou.
Údaje o genóme.
Genóm SARS-CoV-2 bol rýchlo sekvenovaný čínskymi vedcami. Je to molekula RNA s asi 30 000 bázami, ktorá obsahuje 15 génov vrátane génu S, ktorý kóduje proteín umiestnený na povrchu vírusového obalu (na porovnanie, náš genóm je vo forme dvojitej špirály DNA s veľkosťou asi 3 miliárd báz a obsahuje asi 30 000 génov).
Porovnávacia genomická analýza ukázala, že SARS-CoV-2 patrí do skupiny beta-koronavírusov a že je veľmi blízka SARS-CoV, ktorá je zodpovedná za epidémiu akútneho zápalu pľúc, ktorá sa objavila v novembri 2002 v čínskej provincii Kuang-tung a potom sa rozšírila do 29 krajín v 2003 rok.
Celkovo bolo zaregistrovaných 8098 prípadov, z toho 774 úmrtí. Je známe, že ho niesli netopiere rodu Rhinolophus a že malý dravec, cibetka palmová (Paguma larvata), mohol slúžiť ako medzihostiteľ medzi netopiermi a ranými ľudskými prípadmi.
Odvtedy sa veľa beta koronavírusov vyskytovalo hlavne u netopierov, ale aj u ľudí. Napríklad RaTG13, izolovaný z netopiera druhu Rhinolophus affinis v čínskej provincii Yunan, bol nedávno opísaný ako veľmi podobný SARS-CoV-2 so sekvenciami genómu zhodnými s 96 percentami.
Tieto výsledky naznačujú, že netopiere, a najmä druhy rodu Rhinolophus, sú rezervoárom vírusov SARS-CoV a SARS-CoV-2.
Rezervoár je jeden alebo viac druhov zvierat, ktoré nie sú veľmi citlivé na vírus, ktorý bude prirodzene obsahovať jeden alebo viac vírusov.
Nedostatok príznakov ochorenia je spôsobený účinnosťou ich imunitného systému, ktorý im umožňuje bojovať proti nadmernému šíreniu vírusu.
Rekombinačný mechanizmus.
7. februára 2020 sme sa dozvedeli, že sa zistilo, že pangolín má vírus ešte bližšie k SARS-CoV-2. Pri zhode 99 percent genómu to naznačuje pravdepodobnejší vektor ako netopiere.
Nedávna štúdia ukazuje, že genóm koronavírusu izolovaného z malajského pangolínu (Manis javanica) je menej podobný ako SARS-Cov-2, iba s 90-percentnou konzistenciou genómu. To naznačuje, že vírus izolovaný z pangolínu nie je zodpovedný za epidémiu COVID-19, ktorá v súčasnosti zúri.
Koronavírus izolovaný z pangolínu je však na 99 percent podobný v špecifickej oblasti proteínu S, čo zodpovedá 74 aminokyselinám obsiahnutým vo väzbovej doméne receptora ACE (angiotenzín konvertujúci enzým 2), čo umožňuje vírusu napadnúť ľudské bunky.
Naproti tomu vírus RaTG13 izolovaný z netopierov R. affinis je v tejto konkrétnej oblasti veľmi odlišný (podobnosť iba 77 percent). To znamená, že koronavírus izolovaný z pangolínu je schopný vstúpiť do ľudských buniek, zatiaľ čo koronavírus izolovaný z netopiera R. affinis nie.
Okrem toho tieto genómové porovnania ukazujú, že vírus SARS-Cov-2 je výsledkom rekombinácie medzi dvoma rôznymi vírusmi, jeden blízko RaTG13 a druhý bližšie k pangolínovému vírusu. Inými slovami, ide o „chiméru“ medzi dvoma už existujúcimi vírusmi.
Tento rekombinačný mechanizmus už bol študovaný, čiastočne kvôli vysvetleniu pôvodu SARS-CoV. Je dôležité vedieť, že výsledkom rekombinácie je nový vírus, ktorý je potenciálne schopný infikovať nový druh hostiteľa.
Aby prebehla rekombinácia, museli dva rôzne vírusy infikovať ten istý organizmus súčasne.
Dve otázky zostávajú nezodpovedané: v ktorom organizme došlo k tejto rekombinácii? (netopier, jašterica alebo iný druh?) A v prvom rade za akých podmienok došlo k tejto rekombinácii?
Alexander Khasanin, Systémový inštitút, vývoj, biodiverzita (CNRS, MNHN, SU, EPHE, UA), Národné prírodovedné múzeum (MNHN).
Článok publikovaný The Conversation.
Zdroje: Foto: (xia yuan / Getty Images)
