Пандемию коронавируса могли вызвать бродячие собаки

С самого начала вспышки коронавирусной инфекции СOVID-19 ученые пытались определить, от какого вида животных вирус SARS-CoV-2 перешел к людям, чтобы понять эволюционную историю и возможные источники подобных патогенов. Ранее предполагалось, что вирус передался человеку от летучих мышей, змей или панголинов, но у всех этих версий есть нестыковки. Исследователь из Оттавского университета Сюйхуа Ся предположил, что источником инфекции могли быть бродячие собаки. Результаты работы ученый опубликовал в журнале Molecular Biology and Evolution.

«Наши наблюдения позволили сформировать новую гипотезу о происхождении и передаче SARS-CoV-2 человеку, — говорит Ся, профессор биологии Оттавского университета. — Предок SARS-CoV-2 и его ближайший родственник, коронавирус летучих мышей, попали в кишечник собак, что, скорее всего, привело к быстрой эволюции вируса у собак и его перемещению к человеку. Это свидетельствует о важности мониторинга атипичных коронавирусов у одичавших собак при борьбе с SARS-CoV-2».

У человека и млекопитающих есть ключевой антивирусный белок — ZAP, — который может остановить вирус, предотвращая его размножение в организме хозяина и деградацию его генома. Вирусная мишень представляет собой последовательность из CpG-динуклеотидов в пределах генома РНК. CpG-динуклеотиды действуют как знак, который иммунная система человека использует для поиска и уничтожения вируса. ZAP скапливается в основном в легких человека и производится в больших количествах в костном мозге и лимфатических узлах, где иммунная система впервые инициирует свою атаку.

Но было показано, что такие вирусы, как SARS-CoV-2, могут избегать действия белка, уменьшая последовательность CpG-динуклеотидов. Аналогичное исследование ВИЧ — другого РНК-вируса — показывает, что он также использовал этот «трюк», чтобы обойти противовирусную защиту человека. Одним из следствий этого является то, что оставшиеся CpG-динуклеотиды в вирусном геноме, вероятно, важны для вируса и могут служить мишенью для ослабления вирулентности при разработке вакцины.

В новом исследовании Ся проанализировал 1252 генома бетакоронавирусов из базы данных GenBank. Исследователь обнаружил, что SARS-CoV-2 и его наиболее близкий известный родственник, коронавирус летучих мышей (BatCoV RaTG13), имеют наименьшее количество CpG среди представителей своего семейства. Авторы также показали уменьшение последовательности CpG-динуклеотидов при движении от BatCoV RaTG13 к SARS-CoV-2. Из результатов анализа ученый сделал несколько выводов. Он выяснил, что, во-первых, вирус, вероятно, развился в ткани с высокой экспрессией ZAP, которая благоприятствует вирусным геномам с низким количеством CpG-динуклеотидов. Во-вторых, и это еще более важно, выживание вируса указывает на то, что он успешно избежал противовирусной защиты, опосредованной ZAP. Другими словами, вирус стал скрытным и опасным для человека.

Затем ученый провел тот же анализ для генома вируса MERS-CoV верблюжьего происхождения и обнаружил его предшественников, заражающих пищеварительную систему верблюдов. Эти «пищеварительные» вирусы имели более низкое количество CpG-динуклеотидов, чем поражающие дыхательную систему верблюдов. После этого исследователь провел анализ собачьих коронавирусов CCoV и обнаружил, что количество динуклеотидов в их геноме практически такое же, как у SARS-CoV-2 и BatCoV RaTG13. Он также нашел предшественников этих вирусов, которые поражают пищеварительную систему и имеют пониженную CpG-последовательность. Кроме того, ключевой рецептор, который позволяет вирусу проникнуть в клетку — ACE2, — больше всего производится в пищеварительной системе человека, а именно в тонком кишечнике и двенадцатиперстной кишке. Это еще один факт, указывающий на то, что пищеварительные системы млекопитающих, вероятно, являются ключевой мишенью для коронавирусов.

Интерпретируя результаты своей работы, Сюйхуа Ся предложил свой сценарий передачи вируса человеку. Он предполагает, что предшественник нового коронавируса попал в организм собаки, которая съела мясо летучей мыши. Естественный отбор в кишечнике собаки заставил вирус уменьшить свою последовательность CpG-динуклеотидов. Затем патоген мог попасть от собаки к человеку совершенно разными путями — от прямого контакта с животным, зараженным легочной формой заболевания, до поедания его мяса — и избежать в человеческом организме обнаружения белком ZAP.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.