Вирус, который стал причиной пандемии Covid-19, появился в результате эволюционных процессов и не является результатом лабораторных манипуляций.
Изображение, сделанное с помощью электронного микроскопа /© The Scripps Research Institute
О происхождении вируса SARS-CoV-2, который вызвал пандемию по всему миру, существует множество различных теорий. В частности, есть версия, что он является искусственным и возник в лаборатории. Однако статья, опубликованная в издании Nature Medicine, показывает, что этот вирус — продукт естественной эволюции.
Международная команда ученых провела сравнительный анализ последовательностей генома SARS-CoV-2 и родственных ему вирусов. Исследователи не обнаружили каких-либо признаков того, что опасный патоген может иметь синтетическое происхождение. «Мы можем твердо установить, что SARS-CoV-2 возник в результате естественных процессов», — говорит один из авторов статьи Кристиан Андерсен, сотрудник Научно-исследовательского института Скриппса в Калифорнии.
В ходе своей работы ученые проанализировали участки РНК в генах шиповидных белков вирусной оболочки. Это основные поверхностные протеины вируса, которые необходимы для связывания с клеткой и проникновения в нее. Исследователей в первую очередь интересовали последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующие рецептор-связывающий домен шиповидных белков (RBD), а также последовательности, соответствующие сайтам расщепления — «молекулярным консервным ножам», при помощи которых вирус разрушает оболочку клетки.
Оказалось, RBD-домен вирусных белков эволюционировал таким образом, чтобы максимально эффективно взаимодействовать с рецепторами ACE2 на поверхности клеток хозяина. Доказательство естественной эволюции было получено из общей молекулярной структуры SARS-CoV-2. Если бы гипотетические «биотеррористы» пытались сконструировать вирус-убийцу, они бы создавали его на основе уже известного патогена с доказанной вирулентностью.
Но ученые утверждают, что «молекулярный остов» SARS-CoV-2 заметно отличается от большинства аналогичных известных вирусов человека. Он в основном напоминает родственные вирусы, обнаруженные у летучих мышей и пресмыкающихся. «Эти особенности вируса <…> исключают лабораторные манипуляции как потенциальное происхождение SARS-CoV-2», — говорит Андерсен.
Наиболее вероятное происхождение вируса укладывается в один из двух возможных сценариев. Согласно первому, вирус постепенно изменялся в организме предыдущего хозяина (вероятнее всего, летучих мышей), приобретая высокую патогенность, после чего «переметнулся» к человеку. Так возникли предыдущие крупные вспышки коронавирусов: например, SARS-CoV (атипичная пневмония) люди получили от цивет, а MERS-CoV — от верблюдов.
В другом сценарии вирус попал в человеческую популяцию в непатогенном состоянии и эволюционировал уже в ней. Подтверждение этой гипотезе ученые нашли у панголинов: RBD-домены некоторых коронавирусов, циркулирующие среди этих животных, похожи на аналогичные участки в белках SARS-CoV-2. Возможно, от панголинов вирус попал к людям через промежуточного хозяина, а его сайты рестрикции шиповидных белков мутировали позже.
Если SARS-CoV-2 поступил в организм человека уже в своей нынешней патогенной форме, это повышает вероятность будущих вспышек, так как вызывающий болезнь штамм вируса все еще может циркулировать в животных резервуарах. Вероятность того, что непатогенный коронавирус проник в человеческую популяцию и затем приобрел свойства, аналогичные SARS-CoV-2, заметно ниже. Но пока исследователи не готовы сказать, какой именно сценарий имел место.
