Pangolín indický, Manis crassicaudata. (Vicky_Chauhan/Getty Images) Pangolins , nie hady , môže byť chýbajúci článok na prenos nového koronavírus od netopierov po ľudí.
Od svojho počiatočného prepuknutia na veľkoobchodnom trhu s morskými plodmi Huanan vo Wuhan v Číne koncom roka 2019, COVID-19 odvtedy infikoval viac ako milión ľudí na celom svete. Aby porozumeli a kontrolovali prenos COVID-19, vedci sa snažia študovať koronavírus spôsobujúci ochorenie: SARS-CoV-2 , predtým s názvom 2019-nCoV.
SARS-CoV-2 je zoonotický, čo znamená, že vírus vznikol u zvierat a preskočil na človeka. Kritickým problémom je určiť, ktoré zviera prenieslo vírus na človeka.
Sme tím bioinformatikov a cítime, že je našou zodpovednosťou voči globálnej komunite vyšetriť pôvod tohto vírusu.
Na základe výskumu v našom laboratóriu , veríme, že pangoliny , na rozdiel od hadov , mohli slúžiť ako hostitelia, ktorí preniesli koronavírus na ľudí a spôsobili prebiehajúci COVID-19 pandemický . Pangolín, tiež známy ako šupinatý mravčiar, je jediným známym cicavcom so šupinami a vyskytuje sa v Ázii a Afrike.
Záhada prenosu zoonóz
Od januára 2020 je súčasný konsenzus medzi vedeckou komunitou taký SARS-CoV-2 vznikol u podkovárov ; je však nepravdepodobné, že by netopiere dali vírus priamo ľuďom na základe toho, čo je známe o prenose skorších zoonotických koronavírusov.
Namiesto toho mali vedci podozrenie, že koronavírus netopierov infikoval iné zviera, „medzihostiteľa“, ktoré následne prenieslo vírus na ľudí.
Napríklad SARS-CoV, čo je koronavírus, ktorý spôsobil pandémiu závažného akútneho respiračného syndrómu (SARS) v roku 2003, je blízkym príbuzným SARS-CoV-2. Zistilo sa tiež, že sa preniesol z netopierov na medzihostiteľa – maskovaná palmová cibetka – ktorý následne infikoval ľudí.
Podobne MERS-CoV, koronavírus, ktorý spôsobil blízkovýchodný respiračný syndróm (MERS) v roku 2012, skočil z netopierov na ďalšieho medzihostiteľa, ťavu dromedára pred infikovaním ľudí.
Identita medzihostiteľa SARS-CoV-2 je preto záhadou, ktorú mnohí výskumníci dúfajú vyriešiť, pretože poznanie medzihostiteľa je veľmi užitočné pri prevencii ďalšieho šírenia. epidémia .
An skorá štúdia tvrdila, že hady ako napríklad čínsky krait a čínska kobra boli pravdepodobne medzihostiteľmi SARS-CoV-2. Napriek tomu tento záver rýchlo vyvolal skepsu , čiastočne preto, že neexistujú žiadne predchádzajúce dôkazy o tom, že koronavírusy môžu preskočiť z chladnokrvného zvieraťa, ako sú hady, na ľudí.
Hady sú nepravdepodobným hostiteľom
Prvé tvrdenie, že hady prenášajú SARS-CoV-2, bolo založené na analýze genetickej sekvencie vírusu. Pre oba vírusy Aby mohli fungovať živočíšne bunky, musia byť genetické sekvencie (RNA alebo DNA) preložené do proteínov, ktoré potom vykonávajú mnohé úlohy vírusu a bunky.
Tieto proteíny existujú ako spojené reťazce jednotlivých aminokyselín; každá aminokyselina v proteíne je v genetickej sekvencii kódovaná skupinou troch nukleotidov, tiež známymi ako kodón.
Pretože existuje 64 možných rôznych kodónov, ale len 20 aminokyselín, niekoľko kodónov môže zodpovedať tej istej aminokyseline; rôzne organizmy budú mať rôzne preferencie pre kodón použitý pre danú aminokyselinu.
Skorá štúdia predpokladala, že na to, aby koronavírus účinne rástol vo vnútri živočíšnej bunky, preferencie používania kodónov koronavírusu by sa mali zhodovať s preferenciami hostiteľskej bunky.
Vedci porovnali využitie kodónov vo víruse SARS-CoV-2 s použitím buniek u ôsmich zvierat na veľkoobchodnom trhu s morskými plodmi vo Wuhan Huanan. Táto štúdia zistila, že hady zdieľajú najpodobnejší model používania kodónov ako SARS-CoV-2, čím sa vyhlasuje, že hady sú najpravdepodobnejšími medzihostiteľmi.
Ich ústredná hypotéza, že koronavírusy a ich živočíšni hostitelia zdieľajú podobné využitie kodónov, však nebola nikdy overená. Náš tím na University of Michigan túto hypotézu preskúmal a vykonal systematickejšiu analýzu, ktorú sme publikovali v r nedávna následná štúdia .
Porovnali sme využitie kodónov troch koronavírusov (SARS-CoV-2, SARS-CoV a MERS-CoV) s viac ako 10 000 rôznymi druhmi zvierat.
Na naše prekvapenie sme zistili, že využitie kodónov koronavírusu neurčujú jeho hostitelia. Napríklad použitie kodónov SARS-CoV a MERS-CoV je oveľa bližšie k žabám a hadom ako k ich skutočným zvieracím hostiteľom (cibetkám a ťavám).
To ukazuje, že na odvodenie hostiteľov koronavírusov nie je možné použiť iba použitie kodónov v bunkách zvierat, čo naznačuje, že skoré tvrdenie o prenose SARS-CoV-2 hadom je pravdepodobne nesprávne.
Objavenie pangolína ako pravdepodobne chýbajúceho článku
Naša následná štúdia tiež zistila, že genetická sekvencia koronavírusu objavená v vzorky pľúc malajských pangolínov , bol veľmi podobný SARS-CoV-2. Tieto dva vírusy zdieľali 91 percent svojej genetickej sekvencie.
Medzi spike proteínmi týchto dvoch vírusov je obzvlášť silná podobnosť. Špičkový proteín, ktorý je na povrchu koronavírusu, používa vírus na to, aby sa dostal do živočíšnej bunky.
Netopierí koronavírus, ktorý bol predchodcom SARS-CoV-2 , má 19 aminokyselín na spike proteíne, ktoré sa líšia od SARS-CoV-2; pangolínový koronavírus má iba päť aminokyselín, ktoré sa líšia od SARS-CoV-2.
medzitým niekoľko iné výskumné skupiny našli ďalšie experimentálne dôkazy o infikovaní pangolínov koronavírusmiveľmi podobné SARS-CoV-2.
Zatiaľ čo pangolíny sú teraz našimi hlavnými podozrivými ako medzihostiteľ, naša štúdia dospela k záveru stále by sa mali zvážiť ďalší potenciálni medzihostitelia .
Koronavírus môže na infikovanie ľudí použiť viacero druhov zvierat: napríklad zatiaľ čo cibetky sú najznámejšie na prenos SARS, iné zvieratá ako napr. psi mývalovité a jazvece fretky sú tiež schopné prenášať SARS .
Podobne aj mačky a fretky môže byť tiež infikovaný SARS-CoV-2; stále nie je známe, či sa ľudia môžu nakaziť koronavírusom, ktorý sa nachádza v týchto zvieratách.
[ Musíte pochopiť pandémiu koronavírusu a my vám môžeme pomôcť. Prečítajte si newsletter The Conversation .] 
Yang Zhang , profesor počítačovej medicíny a bioinformatiky, University of Michigan ; Chengxin Zhang , PhD kandidát v odbore bioinformatika, University of Michigan , a Wei Zheng , postdoktorand z počítačovej medicíny a bioinformatiky, University of Michigan .
Tento článok je znovu publikovaný z Konverzácia pod licenciou Creative Commons. Čítať pôvodný článok .