Люди передают животным больше вирусов, чем получают сами
Люди передают домашним и диким животным больше вирусов, чем получают от них сами, следует из исследования вирусных геномов, проведенного исследователями Университетского колледжа Лондона (UCL) и опубликованного 26 марта в журнале Nature Ecology & Evolution.
Для исследования команда проанализировала все общедоступные последовательности вирусного генома, чтобы реконструировать места, где вирусы перескакивали от одного вида-носителя к другому, заражая другие виды позвоночных.
Большинство возникающих инфекционных заболеваний вызваны вирусами, циркулирующими среди животных. Когда эти вирусы передаются от животных к человеку (процесс, известный как зооноз), они могут вызывать эпидемии и пандемии, такие как эбола, грипп или SARS-Cov-2.
Для изучения этого процесса группа исследователей разработала и применила методические инструменты для анализа почти 12 миллионов вирусных геномов, которые на сегодняшний день хранятся в общедоступных базах данных. Используя эти данные, исследователи реконструировали эволюционные истории и прошлые переходы вирусов в 32 вирусных семействах.
Рабочая гипотеза в том, что примерно в два раза больше переходов между видами-хозяевами произошло от человека к другим животным (антропоноз), а не наоборот.
Эта закономерность была одинаковой для большинства рассмотренных вирусных семейств. Более того, ученые обнаружили еще больше прыжков от животного к другому животному-хозяину, в которых не участвовал человек.
Работа команды подчеркивает тот в значительной степени недооцененный факт, что человеческие вирусы часто передаются от человека к диким и домашним животным.
«Мы должны рассматривать людей как узел в обширной сети хозяев, которые постоянно обмениваются патогенами, а не как резервуар зоонозных насекомых», — объясняет соавтор исследования Франсуа Баллу из Института генетики (UCL). «Изучая и контролируя передачу вирусов между животными и людьми в обоих направлениях, мы сможем лучше понять эволюцию вирусов и надеемся лучше подготовиться к будущим вспышкам и эпидемиям новых заболеваний, одновременно помогая усилиям по их хранению», — считает ученый.
Результаты исследования показывают, что в среднем переход вируса к виду-хозяину связан с усилением генетических изменений или мутаций вирусов по сравнению с их продолжающейся эволюцией вместе с одним животным-хозяином, что отражает процесс того, как вирусы должны адаптироваться, чтобы лучше эксплуатировать своих новых носителей.
Кроме того, вирусы, которые уже заражают множество различных животных, демонстрируют более слабые сигналы этого процесса адаптации, что позволяет предположить, что вирусы с более широким кругом видов-хозяев могут обладать свойствами, которые делают их более способными к заражению широкого круга хозяев, в то время как другие вирусы могут требовать более обширных адаптаций, чтобы заразить новый вид-хозяин.
«Когда животные подхватывают вирусы от людей, это может не только нанести вред животному и потенциально создать угрозу сохранению вида, но также может вызвать новые проблемы для людей, поскольку влияет на безопасность пищевых продуктов в случае, если большое количество скота будет необходимо уничтожить, чтобы предотвратить эпидемию, как это произошло в последние годы со штаммом птичьего гриппа H5N1», — объясняет ведущий автор исследования, докторант Седрик Тан из Института генетики и Института Фрэнсиса Крика).
«Более того, если вирус, переносимый людьми, заразит новый вид животных, вирус может продолжать процветать, даже если его искоренить среди людей, или даже развить новые адаптации, прежде чем он снова заразит людей. Понимание того, как и почему вирусы эволюционируют, чтобы перейти к другим видам животных-хозяевам на древе жизни, могут помочь нам понять, как возникают новые вирусные заболевания у людей и животных», — добавил ученый.
Проникновение в клетку обычно рассматривается как первый шаг вируса к заражению хозяина. Однако команда ученых обнаружила, что многие адаптации, связанные с переходом к хозяину, не были обнаружены в вирусных белках, которые позволяют им прикрепляться к клеткам-хозяевам и проникать в них, что указывает на то, что адаптация вируса к хозяину — это сложный процесс, который еще предстоит понять.
