Sursa animală a coronavirusului continuă să eludeze oamenii de știință

În timp ce un număr tot mai mare de țări fac presiuni pentru o anchetă independentă privind originea pandemiei COVID-19, mulți oameni de știință din întreaga lume încearcă deja să descopere când, unde și cum a ajuns noul coronavirus la oameni.

Descoperirea sursei este importantă pentru a preveni o nouă reinfectare, dar investigațiile oamenilor de știință – care includ modelare, studii pe celule și experimente pe animale – dezvăluie cât de complicat ar putea fi localizarea sursei.

„Este foarte posibil să nu o găsim. De fapt, ar fi excepțional de norocos dacă am da de ceva”, spune Lucy van Dorp, genetician la University College London (UCL).

Există dovezi puternice că virusul își are originea în lilieci. Cel mai mare mister rămâne modul în care a ajuns de la lilieci la oameni. Cercetătorii sunt în marea lor majoritate de părere că este un virus sălbatic, care probabil a trecut la oameni prin intermediul unei specii intermediare. Dar nimeni nu a găsit încă virusul în sălbăticie, așa că alte explicații nu pot fi excluse în totalitate.

Președintele american Donald Trump a alimentat sugestiile că virusul s-ar fi putut scurge dintr-un laborator din Wuhan, unde a început epidemia. Nu există nicio dovadă pentru această afirmație.

Încă, alți lideri mondiali au cerut investigații privind originea epidemiei. Uniunea Europeană și zeci de națiuni susțin un proiect de propunere înaintat Adunării Mondiale a Sănătății, principalul organ decizional al Organizației Mondiale a Sănătății, care organizează astăzi și mâine o reuniune virtuală cu statele membre. Propunerea solicită „misiuni științifice și de colaborare pe teren” pentru „identificarea sursei zoonotice a virusului și a căii de introducere în populația umană, inclusiv a rolului posibil al gazdelor intermediare”.

Singura modalitate de a spune cu certitudine de la ce animal provine virusul este să îl găsim la acea specie în sălbăticie, spune Arinjay Banerjee, cercetător în domeniul coronavirusului la Universitatea McMaster din Hamilton, Ontario. „Alte abordări vă vor oferi doar dovezi anecdotice”, spune el.

Dar, având în vedere că virusul s-a răspândit atât de mult printre oameni, chiar și detectarea virusului la animale nu va confirma neapărat rolul lor de gazde intermediare, deoarece acestea ar fi putut fi infectate de oameni, spune Li Xingguang, care studiază evoluția virală la Universitatea de Bioinginerie din Wuhan. „Situația este foarte complexă acum.”

Originea liliacului

Cercetătorii’ au început mai întâi să analizeze genomul virusului pentru a vedea dacă îl pot potrivi cu agenții patogeni găsiți la alte animale. La sfârșitul lunii ianuarie, la câteva săptămâni după ce cercetătorii au secvențiat genomul SARS-CoV-2, oamenii de știință de la Institutul de Virologie din Wuhan au postat online întreaga secvență a unui coronavirus care fusese păstrat în laboratorul lor de când fusese descoperit la liliecii cu potcoavă intermediară (Rhinolophus affinis) în provincia Yunnan în 2013. Acel genom, numit RATG13, era identic în proporție de 96% cu SARS-CoV-2, ceea ce îl face cea mai apropiată rudă cunoscută și sugerează cu tărie că noul virus își are originea în lilieci.

Biologul computațional Francois Balloux și echipa sa de la UCL, inclusiv colegul van Dorp, și alte echipe caută în bazele de date genomice ale animalelor în căutarea unor coronavirusuri care să se potrivească și mai bine.

Chiar dacă diferența de 4% dintre genomurile SARS-CoV-2 și RATG13 reprezintă totuși aproximativ 50 de ani de când au avut ultima dată un strămoș comun, spune van Dorp. Această divergență este o altă dovadă care sugerează că SARS-CoV-2 ar fi putut trece la oameni prin intermediul unei specii intermediare.

Hostă intermediară

Pangolinii au fost printre primele animale suspectate de a fi intermediarul. Două echipe din China au raportat că au găsit asemănări între SARS-CoV-2 și coronavirusurile izolate din țesuturi de pangolini malaezieni (Manis javanica) care fuseseră confiscate. Comercializarea pangolinilor este ilegală în China.

Coronavirusurile pangolinilor s-au dovedit a fi prea îndepărtate pentru a fi strămoși direcți ai SARS-CoV-2, dar faptul că sunt singurele mamifere sălbatice, în afară de lilieci, despre care se știe până acum că trăiesc cu coronavirusuri similare cu SARS-CoV-2 sugerează că nu pot fi excluse ca sursă intermediară.

Cercetătorii caută coronavirusuri similare și la alte animale. Strămoșul SARS-CoV-2 ar putea să se ascundă în mostre de țesut care sunt stocate într-un laborator, spune Aaron Irving, cercetător în domeniul bolilor infecțioase la Duke-NUS Medical School din Singapore. „Multe laboratoare au mostre care stau în congelatoare”, spune el.

Irving intenționează să colaboreze cu cercetătorii de la Grădina Botanică Tropicală Xishuangbanna a Academiei Chineze de Științe (CAS) Xishuangbanna din Yunnan pentru a testa mostre de țesut de la mamifere sălbatice colectate prin programe de supraveghere a faunei sălbatice pentru coronavirusuri care ar putea fi strâns legate de SARS-CoV-2. De asemenea, este pe cale să înființeze un nou laborator la Institutul Universității Zhejiang-Universitatea din Edinburgh din Haining și intenționează să caute coronavirusuri la lilieci, șoareci de copac, civet și alte mamifere, acolo unde este permis. Însă, în februarie, China a introdus o interdicție privind fermele de animale sălbatice, iar mulți dintre aceștia se străduiesc să își mențină în viață civeturile, spune el. „S-ar putea să fie prea târziu când ajung pe teren”, spune Irving.

Indicii despre genom

Examinarea genomului SARS-CoV-2 ar putea dezvălui, de asemenea, indicii despre posibilele gazde intermediare. În timp, virușii încep adesea să își codifice proteinele folosind modele de nucleotide similare cu cele ale gazdei lor, ceea ce ajută virusul să se adapteze la noul lor mediu. Cercetătorii de la UCL folosesc învățarea automată pentru a desluși tiparele din codul genetic al SARS-CoV-2 care ar putea prezice la ce animale s-ar fi putut adapta.

Dar alți cercetători îndeamnă la prudență cu privire la această abordare. În primele zile ale pandemiei, oamenii de știință de la Centrul de Științe ale Sănătății de la Universitatea din Beijing au observat asemănări între modelele de codificare a proteinelor din SARS-CoV-2 cu cele preferate de două specii de șerpi. Teoria conform căreia șarpele ar putea fi o gazdă intermediară a fost rapid respinsă de alți cercetători, care au spus că dimensiunea mică a eșantionului și datele limitate au însemnat că modelele observate erau probabil datorate întâmplării.

Creșterea virusului în celule animale este o modalitate de a testa dacă agentul patogen s-a adaptat la o nouă gazdă. Shi Yi, microbiolog la Institutul CAS de Microbiologie din Beijing, intenționează să introducă o versiune inactivată a RATG13, în diferite animale, cum ar fi lilieci, pisici maimuțe și porci, și să vadă dacă virusul dezvoltă un model similar de mutații cu SARS-CoV-2 în timp. Dacă apar asemănări, acest lucru ar putea dezvălui la ce animale s-a adaptat virusul înainte de a sări la oameni.

Lista suspecților

Determinarea animalelor pe care SARS-CoV-2 le poate infecta este o altă modalitate de a restrânge posibilele surse intermediare. „Cunoașterea susceptibilității diferitelor specii și a căilor potențiale de transmitere între animale ne-ar putea oferi indicii cu privire la posibila gazdă candidată sau gazdă intermediară din China”, spune Bart Haagmans, virusolog la Erasmus MC din Rotterdam.

Cercetarea de până acum sugerează că multe specii pot fi infectate. În experimentele de laborator, s-a demonstrat că pisicile, liliecii de fructe (Rousettus aegyptiacus), dihorii, macacii rhesus și hamsterii sunt susceptibili la SARS-CoV-2. În afara laboratorului, animale, inclusiv pisici și câini de companie, tigri și lei de la grădinile zoologice și nurci de crescătorie au contractat, de asemenea, virusul – probabil de la oameni.

Cercetătorii folosesc, de asemenea, modele computaționale și biologia celulară pentru a investiga susceptibilitatea animalelor. SARS-CoV-2 intră de obicei în celule prin intermediul unei proteine receptoare numită ACE2. Un studiu nerevizuit,1 condus de Christine Orengo, bioinformatician la UCL, a modelat structura ACE2 de la mai mult de 215 vertebrate și a constatat că receptorul de la multe mamifere, inclusiv oi, cimpanzei și gorile, se conectează bine cu proteina spike de la suprafața virusului, ceea ce sugerează că aceste animale ar putea fi susceptibile la infecție.

Dar modelarea nu se corelează întotdeauna cu dovezile experimentale. De exemplu, modelarea lui Orengo sugerează că liliecii cu potcoavă au un risc scăzut de infectare, în ciuda dovezilor de laborator care arată că pot fi infectați. Un alt grup, condus de Yuen Kwok-yung, microbiolog la Universitatea din Hong Kong, a descoperit2 că virusul se replică bine în organoidele mici cultivate din celulele stem intestinale ale liliecilor cu potcoavă chinezi (R. sinicus).

Este util să știm ce animale sunt susceptibile, pentru a gestiona riscul ca acestea să devină rezervoare ale virusului și posibile surse de infecție la oameni, spune Michelle Baker, imunolog comparat la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation din Geelong, Australia. Dar atunci când încercăm să restrângem vinovatul, pare sensibil să ne concentrăm asupra acelor animale care sunt în contact strâns cu liliecii, spune ea.

Animalele din fermele de animale sălbatice din China sunt unul dintre primele locuri în care trebuie să ne uităm, spune Peter Daszak, președinte al organizației non-profit EcoHealth Alliance din New York City. Fermele stochează multe animale crescute în captivitate, de la civet la câini raton și coypu, un rozător mare, care trăiesc adesea în apropierea animalelor, cum ar fi porcii, găinile și rațele. „Aceste ferme sunt, de obicei, larg deschise pentru lilieci, care se hrănesc noaptea deasupra țarcurilor, iar unii dintre ei se adăpostesc în clădiri. De asemenea, acestea sunt, de obicei, legate de casele oamenilor, astfel încât familii întregi sunt potențial expuse”, spune Daszak, care a vizitat multe sate, piețe de animale sălbatice, peșteri de lilieci și ferme din sudul Chinei în ultimii 15 ani.

„Posibilitățile ca acești viruși să se răspândească pe o interfață foarte activă faună sălbatică-animal-om este clară și evidentă”, spune el.

.