Természetes eredetű az új koronavírus

A kaliforniai Scripps Intézet kutatója, Kristian G. Andersen vezette azt a nemzetközi csoportot, amelynek szakemberei a hetedik, emberi megbetegedést okozó koronavírust elemezte, a kutatásukról készült tanulmányt pedig a Nature Medicine közölte.

A hét vírus közül a SARS-CoV2-n kívül a SARS-CoV és a MERS-CoV okoz súlyos megbetegedést, a HKU1, NL63, OC43 és az 229E csupán enyhe tünetekre képes. A kutatócsoport a SARS-CoV2 genomikai adatait ismert koronavírusokkal (és más vírusokkal) hasonlította össze, majd következtetéseket vont le, s ezek alapján a lehető legpontosabban feltárta a vírus számos tulajdonságának eredetét. Ez pedig segített tisztázni azt, hogy biztosan nem mesterséges, nem laboratóriumban gyártott vírusról van szó.

Az első súlyos, koronavírushoz köthető emberi járvány, a SARS 2002-ben jelent meg Kínában, 2013-ban a Közel-Keleten a MERS, hasonló súlyos légúti tünetekkel.  2019. december végén jelezték a kínai hatóságok az Egészségügyi Világszervezetnek (WHO) egy újabb, súlyos emberi megbetegedést okozó koronavírus felbukkanását, amelynek genomját már januárban szekvenálták, s elérhetővé tették a világ szakemberei számára.

A most elvégzett analízisben a kutatók a vírus külső felületén lévő fehérjetüskék (erről kapta koronavírus a nevet) kialakításáért felelős génekre összpontosítottak, e tüskék teszik lehetővé a vírusoknak, hogy az emberi sejtekhez kapcsolódjanak, majd behatoljanak azokba. E fehérjetüskék két tulajdonsága volt fontos: az, hogy miként kötődnek az emberi sejtek felszíni receptoraihoz, s miként képesek azután behatolni a sejt belsejébe, felhasítva a sejtburkot. Ehhez a receptorkötő domént (angol rövidítésben RBD), és a polibázisos furin hasítási területét kellett felmérni, ez utóbbi „konzervnyitóként” hasítja fel az emberi sejt külső membránját.

Az kiderült, hogy az evolúció a vírus fehérjetüskéit a gazdasejtek felületén lévő ACE2 receptorokhoz kapcsolódásra specializálta. (Az ACE2 receptoroknak a vérnyomás szabályozásában van szerepük, a szervezetben egy erre specializálódott enzimmel kapcsolódnak, s olyan szervek sejtjeiben vannak jelen, mint pl. a tüdő, az artériák, a szív, a vese, és a belek.) Az összehasonlításokból az is kiderült, hogy a SARS-CoV-2 vírus RBD-je az emberi sejtek ACE2 receptoraihoz igen furmányos, és hatékony módon kapcsolódnak, ez a folyamat a vírusokról szerzett eddigi ismeretekből nem vezethető le semmilyen szimuláció vagy modellezés alapján. Ebből azt a következtetést lehet levonni, hogy az emberi, vagy az emberéhez hasonló ACE2 receptorokra természetes szelekció útján szakosodott e vírus. Ez pedig meglehetősen nyomós érv amellett, hogy a SARS-CoV2 természetes úton, nem pedig emberi beavatkozás révén jött létre. További bizonyítékot szolgáltatott a vírus alapjául szplgáló molekulaszerkezet. Ha valaki egy mesterséges vírust szeretne létrehozni, akkor nagyon valószínű és logikus, hogy olyan vírust venne kiindulási alapul, ami már okozott emberi megbetegedést, s ezen végezne el kisebb módosításokat. A SARS-CoV2 molekulaszerkezete azonban alapvetően eltér a már ismert emberi koronavírusokétól, s jóval közelebb áll a tobzoskák és a denevérek koronavírusainak molekulaszerkezetéhez.

A fehérjetüskék receptorkötő doménje, és a vírus egyedi molekulaszerkezete együttesen bizonyítják a vírus természetes eredetét.

A kutatók nemcsak a vírus természetes eredetét bizonyították be, hanem emellett a felbukkanásának módjára is felvázoltak két lehetséges utat: vagy az eredeti vírusgazda állati szervezetben lezajlott természetes szelekció eredménye az, hogy ennyire erőteljes a hatása (ilyen volt az első SARS- és a MERS-járványnál), vagy az állat-ember átadást követően, már az emberi szervezetben lezajlott szelekció.

Amennyiben állatban zajlottak le a szükséges változások, az adott állatnak nagy egyedsűrűségben kell élnie, ezzel segítve a vírusban lezajló mutációkat – e szempontból pedig „ideális” vírusgazda lehetett a sokat emlegetett denevér is. Nem tudunk azonban közvetlen vírusátadásról denevér és ember közt, a kutatók ezét úgy vélik, lehetett egy „közvetítő” másodlagos gazdaszervezet is az eredeti vírus emberhez vezető útjában. A SARS-CoV2 fehérjetüskéinek receptorkötő doménje nagyon hasonlít ahhoz, amilyen a tobzoskák koronavírusán is megtalálható.

A vírus „konzervnyitó” területével kapcsolatosan tudjuk, hogy a madárinfluenza egyes törzsei esetében rendkívül hasonló az influenzavírus e régiója, s a madárinfluenza érintett törzsei képesek emberről-emberre terjedni. Előfordulhatott, hogy a SARS-CoV2 az emberbe jutva alakította ki ezt, a sejtekbe hatoláshoz létfontosságú régióját, s ezzel az emberek közti járványt útnak is indíthatta.

Az a kérdésre egyelőre nincs válasz, hogy a két lehetséges útvonal közül melyiket járta be a SARS-CoV2, de a kutatók szerint annak valamelyest kisebb az esélye, hogy az emberben alakuljon át a jelentős mértékben megbetegíteni képes változattá a vírus. Ha viszont az eredeti állati gazdában történt ez meg, akkor ez azt is jelenti, hogy hasonló járványokra a jövőben is számítani kell újabb állat-ember ugrásokat követően.