Приспособленность SARS-CoV-2 к человеку намекает на его лабораторное начало
Ученые австралийского Университета Флиндерса признали высокую приспособленность коронавируса к клеткам человека, сообщает 25 июня научный журнале Scientific Reports.
Ученые университета и других научных организаций признали, что вирус SARS-CoV-2 уже на начальных этапах пандемии имел высокую приспособленность к клеткам человека, что отличает его от других зоонозных вирусов. К этому выводу пришли на основе структурного анализа коронавирусного S-белка и связывающегося с ним ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2).
Понимание, как вирус связывается с ACE2 различных видов, помогает предсказать, какие животные наиболее уязвимы для SARS-CoV-2, а также дает ключи к разгадке происхождения пандемии. В новой работе специалисты воспользовались методом in silico, который представляет собой компьютерную симуляцию биологического эксперимента.
Было изучено взаимодействие S-белка с ACE2 видов, которые гипотетически причастны к пандемии (летучие мыши и панголины); видов, известных своей восприимчивостью или, наоборот, устойчивостью к инфекции (тигры, мыши, хорьки, хомяки, циветты, обезьяны), или которые являются домашними животными (коровы, лошади, кошки, собаки). Это позволяет определить, какие виды с наибольшей вероятностью сыграли роль промежуточных хозяев, через которых SARS-CoV-2 перешел от предполагаемого источника (летучих мышей) к человеку.
Выяснилось, что энергия связи S-белка с человеческим ACE2 была выше, чем для любых других видов. Далее следуют (в порядке убывания сродства) панголины, собаки, обезьяны, хомяки, хорьки, кошки, тигры, летучие мыши, пальмовые циветты, лошади, коровы, змеи и мыши — которые, как известно, не восприимчивы к COVID-19. Иными словами, SARS-CoV-2 уже на раннем этапе развития пандемии был удивительно хорошо приспособлен для связи с ACE2 человека. Это открытие необычно тем, что зоонозные вирусы имеют наивысшее сродство с видом-источником. Лишь по мере того, как вирус адаптируется к своему новому хозяину, возникают мутации, которые увеличивают сродство связывания с рецепторами этого хозяина.
Похожая энергия связи у людей и панголинов, однако у них большие структурные различия ACE2, что не дает исключить версию, что панголины являются промежуточным звеном для уханьского коронавируса (в отличие от пальмовых циветт, которые когда-то были промежуточными хозяевами для SARS). Интересно, что у обезьян все наоборот— высокое сходство последовательностей в мембранном белке между человеком и обезьяной, а сродство вируса к ACE2 намного ниже, чем у человека, что подтверждается небольшой восприимчивостью макак к вирусу. Остается неясным, как самые первые штаммы SARS-CoV-2 приобрели такое высокое сродство к человеческому ACE2 без предварительной адаптации. Это означает, что S-белок оригинального штамма уханьского коронавируса должен был развиться через отбор на человеческом ACE2.
Авторы статьи не спешат заявлять о лабораторном происхождении коронавируса. Только будущие тщательные исследования смогут выяснить, является SARS-CoV-2 естественным и, следовательно, был передан людям через промежуточного животного, или он возник в результате рекомбинации, которая произошла в лаборатории случайно или намеренно.
