A koronavírus állati eredetét továbbra sem ismerik a tudósok

Miközben egyre több ország szorgalmazza a COVID-19 világjárvány eredetének független vizsgálatát, világszerte számos tudós már azt próbálja feltárni, hogy mikor, hol és hogyan került az új koronavírus az emberek közé.

A forrás megtalálása fontos a további újrafertőződés megelőzése szempontjából, de a tudósok vizsgálatai – amelyek modellezést, sejtvizsgálatokat és állatkísérleteket is magukban foglalnak – rávilágítanak arra, hogy a forrás pontos meghatározása milyen trükkös lehet.

“Könnyen lehet, hogy nem fogjuk megtalálni. Valójában kivételes szerencse lenne, ha találnánk valamit” – mondja Lucy van Dorp, a University College London (UCL) genetikusa.

Egyértelmű bizonyíték van arra, hogy a vírus denevérekből származik. A legnagyobb rejtély továbbra is az, hogyan jutott el a denevérektől az emberekhez. A kutatók túlnyomórészt úgy vélik, hogy egy vadon élő vírusról van szó, amely valószínűleg egy köztes fajon keresztül jutott át az emberekhez. A vírust azonban még senki sem találta meg a vadonban, így más magyarázatokat sem lehet teljesen kizárni.

Donald Trump amerikai elnök táplálta azokat a feltételezéseket, hogy a vírus kiszivároghatott egy wuhani laboratóriumból, ahol a járvány kezdődött. Erre az állításra nincs bizonyíték.

Mégis a világ más vezetői a járvány eredetének kivizsgálására szólítottak fel. Az Európai Unió és több tucatnyi nemzet támogatja az Egészségügyi Világszervezet kulcsfontosságú döntéshozó szervének, az Egészségügyi Világközgyűlésnek benyújtott javaslattervezetet, amely ma és holnap virtuális ülést tart a tagállamokkal. A javaslat “tudományos és együttműködésen alapuló terepmunkára” szólít fel, hogy “azonosítsák a vírus zoonózisforrását és az emberi populációba való bejutás útját, beleértve a köztigazdák lehetséges szerepét is.”

Az egyetlen módja annak, hogy biztosan meg lehessen mondani, melyik állatból származik a vírus, ha megtaláljuk az adott fajban a természetben, mondja Arinjay Banerjee, az Ontario állambeli Hamiltonban található McMaster Egyetem koronavírus-kutatója. “Más megközelítések csak anekdotikus bizonyítékot adnak” – mondja.”

De mivel a vírus ilyen széles körben elterjedt az emberek között, még a vírus állatokban való kimutatása sem feltétlenül igazolja a köztes gazdaszervezet szerepét, hiszen megfertőződhettek az emberektől is – mondja Li Xingguang, aki a Wuhan University of Bioengineering-en a vírusfejlődést tanulmányozza. “A helyzet most nagyon összetett.”

denevér eredet

A kutatók először a vírus genomját kezdték vizsgálni, hogy kiderítsék, össze tudják-e egyeztetni más állatokban előforduló kórokozókkal. Január végén, néhány héttel azután, hogy a kutatók szekvenálták a SARS-CoV-2 genomját, a Wuhan Virológiai Intézet tudósai közzétették az interneten egy olyan koronavírus teljes szekvenciáját, amelyet azóta tároltak a laboratóriumukban, hogy 2013-ban felfedezték a Yunnan tartományban élő köztes patkósdenevérekben (Rhinolophus affinis). Ez a RATG13-nak nevezett genom 96%-ban megegyezett a SARS-CoV-2-vel, ami a legközelebbi ismert rokonná teszi, és erősen arra utal, hogy az új vírus denevérekből származik.

Francois Balloux számítógépes biológus és csapata a UCL-en, köztük van Dorp kollégája, valamint más csoportok állatok genomikai adatbázisaiban kutatnak olyan koronavírusok után, amelyek még közelebbi egyezést mutatnak.

Bár a SARS-CoV-2 és a RATG13 genomjai közötti 4%-os különbség még mindig mintegy 50 évet jelent azóta, hogy utoljára közös ősük volt, mondja van Dorp. Az eltérés egy újabb bizonyíték arra, hogy a SARS-CoV-2 egy köztes fajon keresztül juthatott át az emberre.

Közvetítő gazdatest

A pandúrok az első állatok között voltak, amelyeket köztes gazdaként gyanúsítottak. Két kínai kutatócsoport jelentette, hogy hasonlóságot találtak a SARS-CoV-2 és a lefoglalt maláj pangolinok (Manis javanica) szövetéből izolált koronavírusok között. A pangolinnal való kereskedelem illegális Kínában.

A pangolinok koronavírusairól kiderült, hogy túl távoliak ahhoz, hogy a SARS-CoV-2 közvetlen ősei legyenek, de az a tény, hogy a denevéreken kívül ők az egyetlen eddig ismert vadon élő emlősök, amelyek a SARS-CoV-2-höz hasonló koronavírusokkal élnek, arra utal, hogy nem zárható ki a köztes forrás szerepük.

A tudósok más állatokban is keresnek hasonló koronavírusokat. A SARS-CoV-2 őse a laboratóriumban tárolt szövetmintákban is megbújhat – mondja Aaron Irving, a szingapúri Duke-NUS Medical School fertőző betegségekkel foglalkozó kutatója. “Sok laboratóriumban vannak minták a fagyasztóban” – mondja.

Irving azt tervezi, hogy együttműködik a Kínai Tudományos Akadémia (CAS) Xishuangbanna trópusi botanikus kertjének kutatóival Yunnanban, hogy megvizsgálják a vadon élő emlősökből származó szövetmintákat, amelyeket a vadon élő állatok megfigyelési programjai során gyűjtöttek, a SARS-CoV-2-vel közeli rokonságban álló koronavírusokra. Emellett hamarosan új laboratóriumot indít a Zhejiang University-University of Edinburgh Institute-ban, Hainingban, és azt tervezi, hogy koronavírusok után kutat denevérekben, faorrú cickányokban, cibetekben és más emlősökben, ahol ez megengedett. Februárban azonban Kína tilalmat vezetett be a vadon élő állatok tenyésztésére, és sokan küzdenek azért, hogy életben tartsák cibetjeiket – mondja. “Lehet, hogy már túl késő lesz, mire kiérek a földre” – mondja Irving.”

Genom nyomok

A SARS-CoV-2 genomjának vizsgálata a lehetséges köztigazdákról is felfedhet nyomokat. Idővel a vírusok gyakran a gazdaszervezetükéhez hasonló nukleotidmintázatot használva kezdik kódolni fehérjéiket, ami segít a vírusnak alkalmazkodni az új környezethez. A UCL kutatói gépi tanulással próbálják megfejteni a SARS-CoV-2 genetikai kódjának olyan mintáit, amelyek előre jelezhetik, hogy mely állatokhoz alkalmazkodhatott.

Más kutatók azonban óvatosságra intenek ezzel a megközelítéssel kapcsolatban. A világjárvány első napjaiban a Pekingi Egyetem Egészségügyi Tudományos Központjának tudósai hasonlóságokat figyeltek meg a SARS-CoV-2 fehérjekódolási mintái és két kígyófaj által preferált minták között. Az elméletet, miszerint a kígyó lehet köztes gazdatest, más kutatók gyorsan megcáfolták, mondván, hogy a kis mintanagyság és a korlátozott adatok miatt a megfigyelt minták valószínűleg a véletlennek köszönhetőek.

A vírus állati sejtekben való tenyésztése az egyik módja annak tesztelésére, hogy a kórokozó alkalmazkodott-e egy új gazdatesthez. Shi Yi, a pekingi CAS Mikrobiológiai Intézet mikrobiológusa azt tervezi, hogy a RATG13 inaktivált változatát különböző állatokba, például denevérekbe, macskákba, majmokba és sertésekbe juttatja be, és megnézi, hogy a vírus idővel a SARS-CoV-2 mutációinak hasonló mintázatát alakítja-e ki. Ha hasonlóságok mutatkoznak, akkor kiderülhet, hogy a vírus mely állatokhoz alkalmazkodott, mielőtt átterjedt volna az emberekre.

A gyanúsítottak listája

A lehetséges köztes források leszűkítésének másik módja annak meghatározása, hogy a SARS-CoV-2 mely állatokat képes megfertőzni. “A különböző fajok fogékonyságára és az állatok közötti átvitel lehetséges útvonalaira vonatkozó ismeretek támpontokat adhatnak a Kínában valószínűsíthető gazdajelöltekről vagy köztes gazdákról” – mondja Bart Haagmans, a rotterdami Erasmus MC virológusa.

Az eddigi kutatások szerint számos faj megfertőződhet. Laboratóriumi kísérletekben macskák, gyümölcsdenevérek (Rousettus aegyptiacus), vadászgörények, rhesusmajmok és hörcsögök bizonyultak fogékonynak a SARS-CoV-2-re. Laboron kívül állatok, köztük házimacskák és kutyák, állatkerti tigrisek és oroszlánok, valamint tenyésztett nyércek is elkapták a vírust – valószínűleg emberektől.

A kutatók számítási modellek és sejtbiológia segítségével is vizsgálják az állatok fogékonyságát. A SARS-CoV-2 jellemzően egy ACE2 nevű receptorfehérjén keresztül jut be a sejtekbe. Az egyik, Christine Orengo, a UCL bioinformatikusa által vezetett, felül nem vizsgált tanulmány1 több mint 215 gerinces állat ACE2 szerkezetét modellezte, és megállapította, hogy a receptor számos emlősben, köztük juhokban, csimpánzokban és gorillákban jól kapcsolódik a vírus felszínén lévő spike fehérjéhez, ami arra utal, hogy ezek az állatok fogékonyak lehetnek a fertőzésre.

A modellezés azonban nem mindig korrelál a kísérleti bizonyítékokkal. Orengo modellezése például azt sugallja, hogy a patkósdenevéreknek alacsony a fertőzés kockázata, annak ellenére, hogy laboratóriumi bizonyíték van arra, hogy megfertőződhetnek. Egy másik csoport, amelyet Yuen Kwok-yung, a Hongkongi Egyetem mikrobiológusa vezetett, azt találta2 , hogy a vírus jól szaporodik a kínai patkósdenevérek (R. sinicus) bélrendszeri őssejtjeiből növesztett apró organoidokban.

Hasznos tudni, hogy mely állatok fogékonyak, hogy kezelni tudjuk annak kockázatát, hogy vírustartalékká és az emberek lehetséges fertőzési forrásává válhatnak, mondja Michelle Baker, az ausztráliai Geelongban működő Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation összehasonlító immunológusa. De amikor megpróbáljuk leszűkíteni a bűnösök körét, ésszerűnek tűnik, hogy a denevérekkel szoros kapcsolatban álló állatokra összpontosítsunk, mondja.

A kínai vadgazdaságokban tartott állatok az egyik első hely, ahol keresni kell, mondja Peter Daszak, a New York-i EcoHealth Alliance nonprofit szervezet elnöke. A farmokon számos fogságban tenyésztett állatot tartanak, a cibetektől kezdve a mosómedve kutyákon át a coypuig, egy nagy rágcsálóig, amely gyakran a haszonállatok, például sertések, csirkék és kacsák közelében él. “Ezek a farmok általában szélesre tárulnak a denevérek előtt, amelyek éjszaka a karámok fölött táplálkoznak, és némelyikük az épületekben kotorászik. Általában az emberek házaihoz is kapcsolódnak, így egész családok lehetnek kitéve a fertőzésnek” – mondja Daszak, aki az elmúlt 15 évben számos dél-kínai falut, vadaspiacot, denevérbarlangot és farmot látogatott meg.

“Világos és nyilvánvaló a lehetőség, hogy ezek a vírusok átterjedhetnek egy nagyon aktív vadon élő állatok, az állattartás és az ember közötti határfelületen” – mondja.