По словам ученых, коронавирус имеет естественное происхождение

Новый коронавирус SARS-CoV-2, появившийся в городе Ухань в Китае в прошлом году и с тех пор вызвавший крупномасштабную эпидемию COVID-19 и распространившуюся более чем в 160 других странах, является продуктом естественной эволюции, согласно результатам, опубликованным в журнале Nature Medicine.

Анализ общедоступных данных о последовательности генома из SARS-CoV-2 и родственных вирусов не выявил доказательств того, что вирус был изготовлен в лаборатории или иным образом сконструирован.

«Сравнивая доступные данные о последовательности генома для известных штаммов коронавируса, мы можем твердо определить, что SARS-CoV-2 возник в результате естественных процессов», — сказал Кристиан Андерсен, доцент кафедры иммунологии и микробиологии в Scripps Research.

Помимо Андерсена, авторы статьи «Проксимальное происхождение SARS-CoV-2» включают Роберта Ф. Гарри из Университета Тулейна; Эдвард Холмс из Сиднейского университета; Эндрю Рэмбо из Эдинбургского университета; В. Ян Липкина, из Колумбийского университета.

Коронавирусы — это большое семейство вирусов, которые могут вызывать болезни, варьирующиеся по степени тяжести. Первое известное тяжелое заболевание, вызванное коронавирусом, возникло в 2003 году в Китае после эпидемии тяжелого острого респираторного синдрома (SARS). Вторая вспышка тяжелой болезни началась в 2012 году в Саудовской Аравии с ближневосточным респираторным синдромом (MERS).

31 декабря прошлого года власти Китая предупредили Всемирную организацию здравоохранения о вспышке нового штамма коронавируса, вызывающего тяжелое заболевание, который впоследствии был назван SARS-CoV-2.

Вскоре после начала эпидемии китайские ученые определили последовательность генома SARS-CoV-2 и предоставили данные исследователям во всем мире. Полученные данные о геномной последовательности показали, что китайские власти быстро обнаружили эпидемию и что число случаев COVID-19 увеличивалось из-за передачи от человека человеку после однократного введения в человеческую популяцию.

Андерсен и его коллеги из нескольких других исследовательских институтов использовали эти данные для изучения происхождения и развития SARS-CoV-2, сосредоточившись на нескольких характерных признаках вируса.

Ученые проанализировали генетический шаблон для спайковых белков на внешней стороне вируса, которые он использует для захвата и проникновения через внешние стенки клеток человека. Они сфокусировались на двух важных особенностях белка: рецептор-связывающий домен (RBD), своего рода захватный крючок, который захватывает клетки-хозяина, и «молекулярный консервный нож», который позволяет вирусу взломать клетки.

Доказательства естественной эволюции

Ученые обнаружили, что RBD-часть белков SARS-CoV-2 эволюционировала, чтобы эффективно воздействовать на молекулярную особенность клеток человека, которая называется ACE2, рецептор, участвующий в регуляции кровяного давления.

Спайковый белок SARS-CoV-2 был настолько эффективен для связывания человеческих клеток, что ученые пришли к выводу, что это результат естественного отбора, а не продукт генной инженерии.

Это доказательство естественной эволюции было подтверждено данными о составе SARS-CoV-2 — его общей молекулярной структуре. Если бы кто-то пытался создать новый коронавирус в качестве патогена, он бы создал его из основы вируса, который, как известно, вызывает болезнь. Но ученые обнаружили, что основа SARS-CoV-2 существенно отличается от таковой уже известных коронавирусов и в основном напоминает родственные вирусы, обнаруженные у летучих мышей и ящериц.

«Эти две особенности вируса, мутации в RBD-части спайкового белка и его строение, исключают лабораторные манипуляции как потенциальное происхождение SARS-CoV-2», — говорят ученые.

Возможное происхождение вируса

Основываясь на анализе геномной последовательности, ученые пришли к выводу, что наиболее вероятное происхождение SARS-CoV-2 следует одному из двух возможных сценариев.

В одном сценарии вирус развился до своего нынешнего патогенного состояния благодаря естественному отбору у нечеловеческого хозяина, а затем прыгнул к человеку. Так возникли предыдущие вспышки коронавируса, когда люди заражались вирусом после прямого воздействия цивет (SARS) и верблюдов (MERS).

Исследователи предложили летучих мышей в качестве наиболее вероятного резервуара для SARS-CoV-2, так как он очень похож на коронавирус летучей мыши. Однако нет никаких зарегистрированных случаев прямой передачи от летучей мыши-человека, что позволяет предположить, что между летучими мышами и людьми был промежуточный хозяин.

В другом предложенном сценарии непатогенная версия вируса перепрыгнула с животного-хозяина на человека и затем эволюционировала до его нынешнего патогенного состояния в человеческой популяции.

Например, некоторые коронавирусы панголинов, похожих на броненосцев, встречающиеся в Азии и Африке, имеют структуру RBD, очень похожую на структуру SARS-CoV-2. Коронавирус из панголина, возможно, мог быть передан человеку либо напрямую, либо через промежуточного хозяина, такого как циветы или хорьки.

Соавтор исследования Эндрю Рамбо предупредил, что на данном этапе трудно, если не невозможно, узнать, какой из сценариев наиболее вероятен.

Если SARS-CoV-2 попал в организм человека в его нынешней патогенной форме из животного источника, это повышает вероятность будущих вспышек, так как вызывающий болезнь штамм вируса все еще может циркулировать в популяции животных и может вновь попасть к людям.

Вероятность того, что непатогенный коронавирус проникнет в человеческую популяцию и затем приобретет свойства, аналогичные SARS-CoV-2, ниже.

Kristian G. Andersen et al, The proximal origin of SARS-CoV-2, Nature Medicine (2020). DOI: 10.1038/s41591-020-0820-9