Геномный анализ показывает, какие виды животных могут быть уязвимы к инфекции SARS-CoV-2

Люди — не единственный вид, который сталкивается с угрозой от SARS-CoV-2, нового коронавируса, вызывающего COVID-19, согласно новому исследованию Калифорнийского университета в Дэвисе.

Международная группа ученых использовала геномный анализ для сравнения основного клеточного рецептора вируса у человека — ангиотензинпревращающего фермента-2, или АЦЕ2-у 410 различных видов позвоночных, включая птиц, рыб, амфибий, рептилий и млекопитающих.

ACE2 обычно обнаруживается на многих различных типах клеток и тканей, включая эпителиальные клетки в носу, рту и легких. У человека 25 аминокислот белка ACE2 подходят для того, чтобы вирус связывался и проникал в клетки.

Исследователи использовали эти 25 аминокислотных последовательностей белка ACE2 и моделирование его предсказанной структуры белка вместе со спайковым белком SARS-CoV-2, чтобы оценить, сколько из этих аминокислот содержится в белке ACE2 различных видов.

«Животные со всеми 25 аминокислотными остатками, соответствующими человеческому белку, по прогнозам, будут подвергаться самому высокому риску заражения SARS-CoV-2 через ACE2», — говогрят ученые. «Прогнозируется, что риск будет уменьшаться тем больше, чем больше связывающие остатки ACE2 вида отличаются от людей.»

Около 40 процентов видов, потенциально восприимчивых к SARS-CoV-2, классифицируются Международным союзом охраны природы как «угрожаемые» и могут быть особенно уязвимы для передачи инфекции от человека к животным.

«Эти данные служат важной отправной точкой для выявления уязвимых популяций животных, подверженных риску заражения SARS-CoV-2», — сказал Харрис Левин, ведущий автор исследования и выдающийся профессор эволюции и экологии Калифорнийского университета в Дэвисе.

Несколько видов приматов, находящихся под угрозой исчезновения, таких как западная низменная горилла, суматранский орангутанг и северный белощекий гиббон, по прогнозам, подвергаются очень высокому риску заражения SARS-CoV-2 через их рецептор ACE2.

Другие животные, отмеченные как подверженные особой опасности, включают морских млекопитающих, таких как серые киты и афалины, а также китайских хомяков.

Было обнаружено, что домашние животные, такие как кошки, крупный рогатый скот и овцы, имеют средний риск, а собаки, лошади и свиньи имеют низкий риск связывания ACE2.

То, как это связано с инфекцией и риском заболевания, должно быть определено будущими исследованиями, но для тех видов, которые имеют известные данные об инфекционности, корреляция высока.

В документированных случаях инфекции SARS-COV-2 у норок, кошек, собак, хомяков, львов и тигров вирус может использовать рецепторы ACE2 или он может использовать рецепторы, отличные от ACE2, чтобы получить доступ к клеткам-хозяевам.

Более низкая склонность к связыванию может привести к более низкой склонности к инфекции или к более низкой способности инфекции распространяться в животном или между животными, как только она установлена.

Авторы призывают остерегаться чрезмерной интерпретации прогнозируемых рисков для животных на основе результатов вычислений, отмечая, что фактические риски могут быть подтверждены только дополнительными экспериментальными данными.

Ранее исследования показали, что непосредственный предок SARS-CoV-2, вероятно, произошел от вида летучих мышей. Было обнаружено, что летучие мыши имеют очень низкий риск заражения новым коронавирусом через их рецептор ACE2, что согласуется с фактическими экспериментальными данными.

Передали ли летучие мыши новый коронавирус непосредственно человеку или он прошел через промежуточного хозяина, пока не известно, но исследование подтверждает идею о том, что в нем был задействован один или несколько промежуточных хозяев.

Эти данные позволяют исследователям определить, какие виды могли бы служить промежуточным хозяином в дикой природе, помогая усилиям по борьбе с возможной будущей вспышкой инфекции SARS-CoV-2 в популяциях людей и животных.

«Broad host range of SARS-CoV-2 predicted by comparative and structural analysis of ACE2 in vertebrates,» Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.2010146117 , www.pnas.org/content/early/2020/08/20/2010146117