Noul coronavirus a apărut prin selecţie naturală, nu a fost produs în laborator, susţin oamenii de ştiinţă. Cum a evoluat noua tulpină

FOTO Shutterstock

Rezultatele analizei genetice a coronavirusului SARS-CoV-2 şi altor tulpini similare au „arătat clar că acesta nu este un virus fabricat sau manipulat în laborator”, au transmis cercetătorii de la Institutul Scripps într-un studiu publicat în Nature Medicine.

„După ce am comparat datele secvenţierii genoamelor tulpinilor cunoscute ale coronavirusului, am putut stabili cu fermitate că SARS-CoV-2 a apărut ca urmare a unor procese naturale”, au concluzionat cercetătorii de la institutul Scripps.

Coronavirusurile determină boli cu grade diferite de severitate.  Prima tulpină de coronavirus care a provocat o boală gravă a fost cea care a determinat epidemia SARS (Sindrom sever respirator acut) izbucnită în 2003 în China.  O a doua tulpină de coronavirus care a produs o îmbolnăvire gravă a fost cea care a declanşat epidemia de MERS (Sindromul respirator din Orientul Mijlociu) din Arabia Saudită, în 2012.

De fapt, spun oamenii de ştiinţă, SARS-CoV-2 este al şaptelea coronavirus cunoscut transmisibil la oameni> spre deosebire de MERS-CoV şi SARS-CoV, celelalte patru sunt asociate cu simptome uşoare.

La scurtă vreme de la izbucnirea epidemiei declanşate de o nouă tulpină de coronavirus în Wuhan, China, oamenii de ştiinţă chinezi i-au secvenţiat genomul şi l-au împărtăşit comunităţii ştiinţifice din întreaga lume.

Echipa de cercetători s-a raportat la datele genomice pentru analiza originilor şi evoluţiei noului coronavirus, inclusiv prin compararea genomurilor altor coronavirusuri pentru a determina trăsăturile diferenţiatoare cu potenţial patogen ale virusului.

Ei au examinat structura genetică a proteinelor virale „spike” din învelişul exterior al coronaviruslui –  acele proteine pe care virusul le foloseşte pentru legarea de receptorii de la suprafaţa celulelor gazdă şi a-şi asigura pătrunderea în acestea. 

Oamenii de ştiinţă şi-au concentrat atenţia asupra a două caracteristici importante ale proteinelor spike: domeniul de legare aL receptorului (RBD) şi porţiunea implicată în intrarea în membrana exterioară a celulei-gazdă – practic un deschizător molecular.

Cercetătorii au descoperit că porţiunea RBD a proteinelor spike ale noului coronavirus a evoluat pentru a ţinti eficient un receptor al celulei-gazdă - ACE2 - implicat în reglarea tensiunii arteriale. Această secţiune a proteinei a fost de fapt optimizată pentru a se lega de receptorul ACE2 al celulei umane prin producerea unei soluţii eficiente noi care nu a mai fost observată la alte coronavirusri.

Soluţia proteinei spike a virusului „este cu probabilitate ridicată rezultatul selecţiei naturale în urma contactului cu un receptor de tip ACE2, uman sau similar unuia uman”, iar acest fapt constituie „o dovadă puternică că SARS-CoV-2 nu este rezultatul manipulării în laborator”.

Observaţiile referitoare la evoluţia naturală au fost susţinute de informaţiile legate de structura moleculară a noului coronavirus. Producerea unui patogen presupune construirea lui pe baza structurii moleculare a unui virus, cea care de altfel determină capacitatea unui virus de a provoca îmbolnăvire.

Or acest eşafodaj molecular al coronavirusului SARS-CoV-2 s-a dovedit substanţial diferit de cel al celorlalte tulpini cunoscute, fiind asemănător mai degrabă unor virusuri asociate, ale căror gazde sunt liliecii şi pangolinii.

Datele genetice comparative „au dovedit irefutabil că SARS-CoV-2 nu e derivat din alte structuri moleculare virale. Aceste două trăsături ale virusului, mutaţiile din porţiunea de legare a receptorului a proteinei spike, ca şi structura sa moleculară distinctivă exclud mainpularea în laborator ca potenţială origine a noului coronavirus”, se arată în studiu, potrivit GEN news.

Orginile noului coronavirus

CerCetătorii au concluzionat că evoluţia SARS-CoV-2 ar fi putut urma două posibile scenarii.

Conform unuia dintre ele, virusul ar fi putut ajunge în starea patogenă curentă prin selecţie naturală într-o gazdă non-umană, trecând ulterior la om. Asta s-a întâmplat în cazul celorlalte epidemii de coronavirus – oamenii au contractat virusul prin expunere directă de la civete, în cazul SARS, respectiv de la cămile, în cazul MERS.  În cazul noului coronavirus, oamenii au presupus liliecii ca sursă naturală a sa, întrucât structura sa genetică este extrem de similară coronavirusului purtat de aceştia. Însă nu există cazuri documentate de transmitere directă între lilieci şi oameni, astfel că cel mai probabil o gazdă intermediară a apărut undeva în lanţul de transmitere la om.

În acest scenariu, ambele trăsături distinctive ale proteinei spike – cea implicată în legarea de receptorii celulelor gazdă şi cea responsabilă de pătrunderea în acestea – au evoluat înainte de transmiterea la om. Asta înseamnă că răspândirea ar fi fost una foarte rapidă odată ce un singur om ar fi fost infectat, întrucât virusul ar fi avut deja capacitatea de a funcţiona ca un agent patogen transmisibil.

În celălalt scenariu, o versiune nepatogenă a virusului a fost transmisă la om de la o gazdă animală şi a evoluat ulterior transformându-se într-un agent infecţios în cadrul populaţiei umane. Unele coronavirusuri ale pangolinilor au o structură de legare a receptorilor extrem de similară celei a SARS-CoV-2. Astfel, e posibil ca un astfel de coronavirus să fi fost transmis unui om fie direct, fie printr-un animal intermediar precum o civetă sau un dihor. În acest caz, cealaltă trăsătură distinctivă a proteinelor SARS-CoV-2, porţiunea de poartă moleculară, ar fi putut evolua în interiorul unei gazde umane şi astfel virusul să fi circulat nedectat la oameni înainte de izbucnirea epidemiei.

Existenţa la pangolini a unui domeniu de legare a receptorilor extrem de similar noului coronavirus ne permite să facem ipoteza că virusul a plecat la om cu această poţiune a proteinelor, urmând ca cealaltă porţiune, poarta moleculară, să se formeze în cursul transmiterii între oameni. 

Astfel a existat o perioadă de „transmitere nedetectată” la oameni între transmiterea iniţială de la animal şi achiziţia de către virus a poartei de intrare care îi determină potenţialul infecţios.

Autorii studiului au atras atenţia că în acest moment este dificil de înclinat balanţa în privinţa unuia dintre scenarii.

În scenariul că noul coronavirus a intrat în gazda umană în forma patogenă actuală de la un animal, e posibil să mai apară şi alte transmiteri, întrucât virusul continuă să circule în populaţia animală şi poate fi retransmis. Celalalt scenariu, al unui virus nepatogen care să dobândească proprietăţi patogene similare SARS-CoV-2,  este mai puţin probabil să se repete.