Kompleksowa analiza: skąd pochodzi nowy wirus Corona?

Niedawne pojawienie się nowych koronawirusów jest odpowiedzialne za pandemię COVID-19, która zwraca uwagę na ryzyko, jakie zwierzęta jako nowe źródło wirusa mogą stanowić dla ludzi. Wirus nazywa się SARS-CoV-2 i obecnie nie jest możliwe ustalenie pochodzenia ludzkiej wersji wirusa. Nietoperze są uważane za zwierzęta najbardziej podobne do znanych wirusów, ale nie jest również pewne, czy nietoperze są bezpośrednim źródłem SARS-CoV-2.

Jak więc nowe wirusy wyłoniły się ze środowiska i zaczęły infekować ludzi? Każdy wirus ma swoje unikalne pochodzenie czasowe i mechanizm, ale istnieją pewne wspólne fakty na temat wszystkich nowych wirusów.

Pierwszą rzeczą, o której należy wiedzieć, jest to, że wirusy rzadko przeskakują między gatunkami. Aby wirus mógł z powodzeniem przejść na nowy gatunek gospodarza, musi być w stanie wykonać kilka czynności.

Po pierwsze, musi być w stanie ustalić infekcję, replikując się na nowym hoście. Nie jest to ustalony proces, ponieważ wiele wirusów może infekować tylko niektóre rodzaje komórek, takie jak komórki płuc lub komórki nerek. Kiedy wirus atakuje komórkę, wirus wiąże się z określonymi cząsteczkami receptora na powierzchni komórki, więc może nie być w stanie wiązać się z innymi typami komórek. Lub z jakiegoś powodu wirus może nie być w stanie replikować się w komórce.

Po zainfekowaniu nowym hostem wirus musi być w stanie replikować się na tyle, aby zainfekować innych i rozprzestrzenić się na innych. Jest to również bardzo rzadkie, większość skoków wirusów doprowadzi do tego, co nazywamy 0010010 : hostami końcowymi 0010010 , gdzie wirusy nie mogą się rozprzestrzeniać i ostatecznie umierają.

Na przykład wirus grypy H 5 N 1 lub 00 1 00 1 0: ptasia grypa, 00 1 00 1 0 quot; może zarazić ludzi od ptaków, ale przenoszenie między ludźmi jest bardzo ograniczone. Czasami przeszkodę tę pokonuje się, a nowe wirusy mogą przeskakiwać na nowych hostów, ustanawiać nowe łańcuchy transmisji i nowe epidemie.

Na podstawie badań przeprowadzonych w ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci poznaliśmy niektóre mechanizmy powodujące przeskakiwanie wirusów między gatunkami. Wirus grypy jest typowym przykładem. Wirus ten zawiera osiem fragmentów genomowych. Jeśli dwa różne wirusy zainfekują tę samą komórkę, fragmenty dwóch wirusów zmieszają się, tworząc nowy typ wirusa. Jeśli białko na powierzchni nowego wirusa zmieniło się znacząco w porównaniu z obecnym szczepem wirusa grypy, nikt nie ma odporności, a nowy wirus może łatwo się rozprzestrzeniać.

Ten transfer wirusa grypy nazywa się przenoszeniem antygenu. Wydaje nam się, że tak właśnie było w przypadku epidemii grypy H 1 N 1 w 2009, transformacji, która nastąpiła u świń, a następnie rzuciła się na ludzi i zaczęła wybuchać. Istnieją również dowody genetyczne, że mechanizm ten może występować w koronawirusach, chociaż jego rola w pojawieniu się SARS-CoV-2 pozostaje do ustalenia.

Nowe wirusy mogą również powstawać poprzez mutacje genetyczne w genomie wirusowym, co jest częstsze w wirusach, ponieważ wirusy przechowują swoją informację genetyczną w podobnym molekularnym RNA, a nie DNA. Jest tak, ponieważ wirusy te (oprócz koronawirusów) nie mają metody sprawdzania błędów podczas replikacji. Większość mutacji generowanych podczas replikacji spowoduje uszkodzenie wirusa, ale niektóre mutacje sprawią, że wirus będzie skuteczniej infekował nowych gospodarzy.

Nowy koronawirus

Jak myślimy, co się stało w sprawie SARS-CoV-2? Ostatnia analiza genomu wykazała, że ​​wirus rozprzestrzenił się w bardzo podobnej formie przez około 40 lat. Najbliżsi krewni wirusa, których możemy rozpoznać, znaleziono u nietoperzy. Jednak ten wirus i SARS-CoV-2 mogą mieć wspólnego przodka około 40-70 lat temu, więc ten wirus nietoperzy nie jest przyczyną tej epidemii.

Chociaż wirusy te mają wspólnego przodka, ich ewolucja w ciągu ostatnich 40 lat ich rozdzieliła. Oznacza to, że SARS-CoV-2 może być przenoszony na ludzi przez nietoperze lub może być przenoszony na ludzi przez gatunki pośrednie. Na przykład znaleziono wirusy blisko spokrewnione z pangolinami. Jednak dopóki nie znajdziemy bliżej spokrewnionych gatunków w środowisku, dokładna ścieżka genetycznie odrębnego SARS-CoV-2 pozostanie tajemnicą.

Nie jest jasne, co zmieniło wirusa, aby mógł tak łatwo zarazić ludzi. Biorąc jednak pod uwagę, że w ostatnich 20 latach rodzina koronawirusów doświadczyła trzech głównych chorób - SARS, MERS i COVID-19, prawdopodobne jest, że nie jest to ostatni raz, kiedy koronawirus infekuje ludzi i wywołuje nowe epidemie. .

Bardziej prawdopodobne jest, że gdy wirus rozprzestrzeni się na wszystkie zwierzęta na świecie, rozprzestrzeni się na ludzi tylko wtedy, gdy będą mieli możliwość zarażenia ludzi poprzez kontakt między nami a innymi zwierzętami. W trakcie eksploracji nowych obszarów i rozprzestrzeniania się na świat ludzie zawsze będą narażeni na nowe wirusy. Ale wzrost działalności człowieka na wolności i handel dzikimi zwierzętami stworzyły idealną pożywkę.

Nasze globalne powiązania umożliwiają rozprzestrzenienie się nowej choroby na cały świat w ciągu kilku dni, co również komplikuje sytuację. Musimy ponosić pewną odpowiedzialność za te sytuacje kryzysowe, ponieważ nadal ingerujemy w środowisko naturalne i zwiększamy prawdopodobieństwo zakażenia ludzi przez wirusy.