Vedecký časopis Nature vyvrátil konšpirácie o laboratórnom víruse. Naopak, ukázal pôvod jeho vzniku, čo Čínu nepoteší

Bratislava 23. marca 2020 (HSP/Foto:Screenshot:YouTube)

Keď americký prezident Donald Trump nazval súčasnú pandémiu čínskym vírusom, Čína reagovala prudkým protestom. Hovorca čínskeho ministerstva zahraničných vecí Keng Šuang v reakcii vyhlásil, že takéto spájanie koronavírusu s Čínou jeho krajinu „stigmatizuje“. Minulý týždeň úradník z čínskeho ministerstva zahraničných vecí Čao Li-ťien vyhlásil, že vírus do Wu-chanu priniesla americká armáda. Vedecké kapacity ako pôvod vzniku nového vírusu ale označili čínske tzv. mokré trhy so zvieratami

Čína však napriek spochybňovaniam pôvodu vírusov, zavrela 20 tisíc takýchto trhov a fariem po celej krajine, nie len v oblastiach výskytu, čo poukazuje, že si je vedomá odkiaľ sa nákaza skutočne vzala. Či prevezme aj zodpovednosť za jej vznik je otázne.

Prestížny magazín Nature priniesol vedecký článok, v ktorom preukázali, že koronavírus SARS-CoV-2  (označovaný ako Covid 19) nie je laboratórny konštrukt, alebo zámerne manipulovaný vírus. Naopak priniesli dôkazy o jeho prenose a mutácií práve z koronavírov divokých zvierat predávaných na týchto trhoch.

Mimochodom po SARS, MERS a vtáčej chrípke, je to už siedmy vírus, ktorý takto vznikol a vzhľadom na to, že takéto praktiky s chovom a predajom exotických zvierat na konzumáciu naďalej pokračujú aj v ďalších ázijských krajinách hrozí, že ak sa to nezastaví, tak čoskoro sa môžeme dočkať ďalších avšak oveľa smrteľnejších pandémii, aké zažívame teraz.

Ukážka z čínskeho mokrého trhu:

Vedecký magazín Nature uvádza že Od prvých správ o novej pneumónii (COVID-19) vo Wu-chane v provincii Hubei v Číne sa viedla značná diskusia o pôvode pôvodcu vírusu SARS-CoV-23 (označovaného aj ako HCoV-19). Infekcie SARS-CoV-2 sú v súčasnosti celosvetovo rozšírené a od 11. marca 2020 bolo vo viac ako 110 krajinách potvrdených 121 564 prípadov so 4 373 úmrtiami (platilo v čase, keď vyšiel článok v Nature).

SARS-CoV-2 je siedmy koronavírus, o ktorom je známe, že infikuje človeka. SARS-CoV, MERS-CoV a SARS-CoV-2 môžu spôsobiť závažné ochorenie, zatiaľ čo HKU1, NL63, OC43 a 229E sú spojené s miernymi príznakmi. Tu uvádzame prehľad toho, čo možno odvodiť o pôvode SARS-CoV-2 z porovnávacej analýzy genomických údajov. Naše analýzy jasne ukazujú, že SARS-CoV-2 nie je laboratórny konštrukt alebo zámerne manipulovaný vírus.

Naše porovnanie alfa a beta coronavírusov identifikuje dva významné genomické znaky SARS-CoV-2. Na základe štrukturálnych štúdií a biochemických experimentov je u SARS-CoV-2 optimalizovaná väzba na ľudský receptor ACE2.

Doména viažúca sa na receptor (RBD) v proteíne je najvariabilnejšou časťou genómu koronavírusu. Ukázalo sa, že šesť RBD aminokyselín je kritických pre väzbu na ACE2 receptory a pre stanovenie rozsahu hostiteľov vírusov podobných SARS-CoV7 a že SARS-CoV-2 má RBD, ktorý sa viaže s vysokou afinitou na ACE2 od ľudí, fretiek, mačiek a iných druhov s vysokou homológiou receptorov.

Aj keď vyššie uvedené analýzy naznačujú, že SARS-CoV-2 sa môže viazať na ľudský ACE2 s vysokou afinitou, výpočtové analýzy predpovedajú, že interakcia nie je ideálna a že sekvencia RBD sa líši od tých, ktoré sú uvedené v SARS-CoV, aby bola optimálna pre väzbu na receptor. Vysokoafinitná väzba proteínu SARS-CoV-2 na ľudský ACE2 je teda s najväčšou pravdepodobnosťou výsledkom prirodzenej selekcie na ľudskom ACE2, ktorý umožňuje vznik iného optimálneho väzbového riešenia. Toto je presvedčivý dôkaz, že SARS-CoV-2 nie je produktom účelovej manipulácie. Okrem toho účinné štiepenie hrotu MERS-CoV umožňuje MERS – ako koronavírusy z netopierov infikovať ľudské bunky.

Je nepravdepodobné, že sa SARS-CoV-2 objavil laboratórnou manipuláciou s príbuzným koronavírusom podobným SARS-CoV. Ako je uvedené vyššie, RBD SARS-CoV-2 je optimalizovaný na väzbu k ľudskému ACE2 pomocou účinného riešenia odlišného od tých, ktoré sa predtým predpokladali. Okrem toho, ak by sa vykonala genetická manipulácia, pravdepodobne by sa použil jeden z niekoľkých reverzných genetických systémov dostupných pre betacoronavírusy. Genetické údaje však nevyvratiteľne ukazujú, že SARS-CoV-2 nie je odvodený od predtým používanej vírusovej chrbtice. Namiesto toho navrhujeme dva scenáre, ktoré môžu vierohodne vysvetliť pôvod SARS-CoV-2: (1) prirodzený výber u zvieraťa pred prenosom zoonóz; a (2) prirodzený výber u ľudí po prenose zoonóz.

Prirodzený výber u zvieraťa pred prenosom zoonóz

Pretože veľa prvých prípadov COVID-19 bolo spojených s trhom Huanan vo Wu-chane, je možné, že v tomto mieste bol živočíšny zdroj. Vzhľadom na podobnosť SARS-CoV-2 s netopierymi koronavírusmi podobnými SARS-CoV2 je pravdepodobné, že netopiere slúžia ako rezervoár pre svojho predchodcu. Aj keď RaTG13, z ktorého sa odobrali vzorky z Rhinolophus affinis, je celkovo približne 96% identický s SARS-CoV-2, jeho bodec sa líši v RBD, čo naznačuje, že sa nemusí účinne viazať na ľudský ACE27.

Malajzijské pangolíny-šupinatce (Manis javanica) nelegálne dovážané do provincie Guangdong obsahujú koronavírusy podobné SARS-CoV-221. Hoci vírus RaTG13 netopiera zostáva najbližšie k SARS-CoV-2 v celom genóme, niektoré pangolínové koronavírusy vykazujú silnú podobnosť s SARS-CoV-2 v RBD, vrátane všetkých šiestich kľúčových zvyškov RBD. To jasne ukazuje, že hrotový proteín SARS-CoV-2 optimalizovaný na väzbu na ACE2 podobný človeku je výsledkom prirodzenej selekcie.

Doteraz vzorkované netopiere betacoronavírusy ani pangolínové betacoronavírusy nemajú polybázické štiepne miesta. Aj keď nebol identifikovaný žiadny živočíšny koronavírus, ktorý by bol dostatočne podobný tomu, aby slúžil ako priamy progenitor SARS-CoV-2, diverzita koronavírusov u netopierov a iných druhov je výrazne podhodnotená. K mutáciám, inzerciám a deléciám môže dôjsť v blízkosti križovatky S1 – S2 koronavírusov, čo ukazuje, že miesto polybázického štiepenia môže vzniknúť prirodzeným vývojovým procesom. Aby prekurzorový vírus získal polybázické miesto štiepenia a mutácie v hrotovom proteíne vhodnom na väzbu na ľudský ACE2, živočíšny hostiteľ by pravdepodobne musel mať vysokú hustotu populácie (aby umožnil prirodzený výber účinne pokračovať) a kódovanie ACE2. gén, ktorý je podobný ľudskému ortológu.

Prirodzený výber u ľudí po prenose zoonóz

Je možné, že progenitor SARS-CoV-2 skočil na človeka a získal genomické vlastnosti opísané vyššie prostredníctvom adaptácie počas nedetegovaného prenosu z človeka na človeka. Po ich získaní by tieto úpravy umožnili pandémii narásť a vytvoriť dostatočne veľký súbor prípadov na ich detegovanie.

Všetky doteraz sekvenované genómy SARS-CoV-2 majú vyššie opísané genomické vlastnosti a sú teda odvodené od spoločného predka, ktorý ich mal tiež. Prítomnosť RBD v pangolínach veľmi podobná prítomnosti SARS-CoV-2 znamená, že môžeme odvodiť, že to bolo pravdepodobne aj v prípade vírusu, ktorý skočil na človeka. Toto ponecháva vloženie polybázického štiepneho miesta, ktoré sa vyskytuje počas prenosu z človeka na človeka.

Odhady načasovania posledného spoločného predka SARS-CoV-2 vykonané so súčasnými údajmi o sekvencii poukazujú na výskyt vírusu koncom novembra 2019 až začiatkom decembra 2019, kompatibilné s najskoršími retrospektívne potvrdenými prípadmi. Tento scenár teda predpokladá obdobie kryptického  prenosu u ľudí medzi počiatočnou zoonotickou udalosťou a získaním polybázického štiepneho miesta. Dostatočná príležitosť by sa mohla objaviť, keby sa vyskytlo veľa predchádzajúcich zoonotických udalostí, ktoré produkujú krátke reťazce prenosu z človeka na človeka počas dlhšieho obdobia.

Teoreticky je možné, že SARS-CoV-2 získala mutácie RBD počas adaptácie na pasážovanie v bunkovej kultúre, ako bolo pozorované pri štúdiách SARS-CoV11. Zistenie koronavírusov podobných SARS-CoV z pangolínov s takmer identickými RBD však poskytuje oveľa silnejšie a presvedčivejšie vysvetlenie toho, ako ich SARS-CoV-2 získal rekombináciou alebo mutáciou.

Uprostred globálnej núdzovej situácie v oblasti verejného zdravia COVID-19 je opodstatnené pýtať sa, prečo je pôvod pandémie dôležitý. Podrobné pochopenie toho, ako živočíšny vírus preskočil hranice druhov tak, aby produktívne infikoval ľudí, pomôže pri prevencii budúcich zoonotických udalostí. Napríklad, ak je SARS-CoV-2 vopred adaptovaný na iný živočíšny druh, potom existuje riziko budúcich udalostí opätovného výskytu. Na rozdiel od toho, ak sa adaptačný proces vyskytol u ľudí, potom, aj keď sa vyskytujú opakované prenosy zoonóz, je nepravdepodobné, že by vznikli bez rovnakej série mutácií. Okrem toho identifikácia najbližších vírusových príbuzných SARS-CoV-2 cirkulujúcich u zvierat veľmi pomôže štúdiám vírusovej funkcie. Dostupnosť RaTG13 sekvencie netopiera skutočne pomohla odhaliť kľúčové mutácie RBD a miesto polybázického štiepenia.

Tu opísané genomické znaky môžu čiastočne vysvetliť infekčnosť a prenosnosť SARS-CoV-2 u ľudí. Aj keď dôkazy ukazujú, že SARS-CoV-2 nie je zámerne manipulovaným vírusom, v súčasnosti nie je možné dokázať alebo vyvrátiť ďalšie tu opísané teórie jeho pôvodu. Keďže sme však pozorovali všetky významné rysy SARS-CoV-2 vrátane optimalizovaného miesta RBD a polybázického štiepenia v príbuzných koronavírusoch v prírode,tak akýkoľvek typ „laboratórneho scenára“ je nevierohodný.