Fot. Shutterstock/Corona Borealis Studio
Nowy koronawirus to być może chimera powstała z dwóch różnych wirusów pochodzących od nietoperzy i łuskowców - zastanawiają się naukowcy. To całkiem nowy wirus, który zdobył zdolność wnikania do komórek człowieka. Odpowiada za to mechanizm rekombinacji genetycznej, czyli wymiany materiału genetycznego.
Nowy koronawirus nadal kryje w sobie wiele tajemnic, mimo ogromnego wysiłku naukowców z całego świata, aby możliwie szybko rozpoznać, z jakim wrogiem mamy do czynienia. Na łamach The Conversation francuski biolog Alexandre Hassanin, wykładowca na Sorbonie, dzieli się jedną z hipotez na temat pochodzenia wirusa SARS-CoV-2.
Wiemy, że pierwsi chorzy na COVID-19 pojawili się w grudniu w chińskim mieście Wuhan i byli w większości sprzedawcami lub klientami na lokalnym targu żywności, który wydawał się źródłem koronawirusa. Jednak nie wszyscy zakażeni mieli kontakt z tym miejscem. U co trzeciego hospitalizowanego pacjenta nie znaleziono powiązań z targiem. W dodatku naukowcy po zsekwencjonowaniu genomu koronawirusa i jego analizie doszli do wniosku, że SARS-CoV-2 najprawdopodobniej zaatakował człowieka już w listopadzie 2019 roku.
Co odkryli genetycy, badając genom nowego koronawirusa?
Genom SARS-CoV-2 jest cząsteczką RNA (RNA to kwas rybonukleinowy, materiał genetyczny wirusa) i składa się z 30 000 zasad i 15 genów. Kluczowy dla nas gen S koduje białko S (białko szczytowe, od ang. spike), znajdujące się na powierzchni koronawirusa. Białko S bierze udział w procesie łączenia się wirusa z receptorami w komórkach gospodarza.
Nowy koronawirus należy do grupy betakoronawirusów, podobnie jak atakujący ludzi kilkanaście lat temu SARS. Epidemia objęła wówczas 29 krajów, gdzie zachorowało w sumie 8 098 osób. Choroba zabiła wówczas 774 osoby. Rezerwuarem tamtego wirusa SARS były nietoperze z rodzaju Rhinolophus, a pośrednim gospodarzem paguma chińska (łaskun chiński, łac. Paguma larvata) - gatunek drapieżnego ssaka z podrodziny łaskunów, popularnie zwany cywetą.
Badania genetyczne wskazują na to, że nietoperze, zwłaszcza z rodzaju Rhinolophus, stanowią rezerwuar wirusów SARS-CoV oraz SARS-CoV-2 - pisze Alexandre Hassanin. U nietoperzywyizolowano wirusa, nazwanego RaTG13, którego genom jest w 96 procentach zgodny z genomem nowego koronawirusa.
Kolejne badania nieco zmieniły obraz. Okazało się, że istnieje zwierzę, u którego znaleziono wirusa jeszcze bardziej zbliżonego genetycznie do SARS-CoV-2. Wirus odkryty u łuskowca okazał się w 99 procentach zgodny z genomem nowego koronawirusa - jak donieśli naukowcy 7 lutego na łamach Nature. To odkrycie sugerowało, że łuskowiec jest jeszcze bardziej prawdopodobnym rezerwuarem koronawirusa niż nietoperze - czytamy w artykule. Wkrótce jednak kolejne badanie genomu koronawirusa, wyizolowanego z malezyjskich łuskowców (pangolin jawajski, łac. Manis javanica) pokazało jedynie 90 procent zgodności. "Aktualnie atakujący nas wirus nie pochodzi jednak od łuskowców?" - zadaje pytanie Alexandre Hassanin. "Gdzie jest rezerwuar nowego koronawirusa?".
Koronawirus znaleziony u łuskowców ma jednak pewien fragment niemal identyczny z nowym koronawirusem - zauważa autor.
Zgodność, wynosząca aż 99 procent, dotyczy kluczowego miejsca, a mianowicie białka S. To dzięki niemu koronawirus potrafi wiązać się z receptorem ACE2 w komórkach człowieka i wnikać wewnątrz. Natomiast wirus RaTG13 ma już tylko 77 procent podobieństw w tym kluczowym miejscu.
- Oznacza to, że koronawirus izolowany z łuskowców jest zdolny do wchodzenia do komórek ludzkich, podczas gdy koronawirus izolowany z nietoperzy nie jest - uważa naukowiec.
Porównania genomów sugerują, że wirus SARS-Cov-2 jest wynikiem rekombinacji dwóch różnych wirusów, jednego zbliżonego do RaTG13, a drugiego bliższego wirusowi izolowanemu z łuskowca. Innymi słowy, to chimera, czyli organizm zbudowany z komórek różniących się od siebie genetycznie.
Zdaniem badaczy, aby doszło do takiej rekombinacji, dwa różne wirusy musiały zakazić ten sam organizm jednocześnie. Tak powstał nowy rodzaj wirusa, mający zdolność do zakażania zupełnie innych gatunków.
Alexandre Hassanin na koniec stawia pytania, na które nauka nie zna jeszcze odpowiedzi. A mianowicie, gdzie doszło do rekombinacji genów, w czyim organizmie, czy u nietoperzy, czy też u łuskowców, a może jeszcze zupełnie gdzieś indziej? Oraz w jakich warunkach doszło to aktywacji mechanizmu rekombinacji genów i co temu sprzyjało?
Za: ScienceAlert.com, The Conversation
