Вчені з університетів Аризони та Аделаїди виявили, що епідемія коронавірусу вибухнула в регіоні Східної Азії понад 20 000 років тому. Сліди спалаху дуже добре видно в генетичному складі людей з цієї області.
До теми В Японії виявили нову інфекційну хворобу – вірус Йезо
Як проводилось дослідження
Дослідники проаналізували геноми більше ніж 2 500 сучасних людей з 26 популяцій. Команда вчених використовувала обчислювальні методи, щоб виявити генетичні сліди адаптації до коронавірусу, родини вірусів, відповідального за три великих спалахи за останні 20 років, враховуючи пандемію COVID-19.
За останні 20 років відбулося три спалахи епідемічних важких коронавірусів:
- SARS-CoV, який призвів до важкого гострого респіраторного синдрому (спалахнув в Китаї у 2002 році й забрав життя понад 800 осіб;
- MERS-CoV, який призвів до спалаху близькосхідного респіраторного синдрому, в результаті якого загинуло понад 850 осіб;
- SARS-CoV-2, який спричинив пандемію COVID-19, що забрала життя понад 4,8 мільйони людей по всьому світу.
Але дослідження еволюції геному людини показало, що за тисячі років до цього вибухнула ще одна велика епідемія коронавірусу.
Це схоже на пошук скам'янілих слідів динозавра замість безпосереднього пошуку скам'янілих кісток. Ми не знайшли древній вірус безпосередньо – замість цього ми знайшли сліди природного відбору, який він наклав на людські геноми під час давньої епідемії,
– сказав Девід Енард, професор кафедри екології та еволюційної біології Університету Арізони.
Сучасні людські геноми містять інформацію про еволюцію, враховуючи фізіологічні та імунологічні адаптації, які дозволили людям пережити різноманітні загрози, зокрема віруси.
Результати показали, що предки жителів Східної Азії пережили епідемію захворювання, викликаного коронавірусом, подібним до SARS-CoV-2. Мова йде про спалахи в тих регіонах, які зараз є Китаєм, Японією, Монголією, Північною Кореєю, Південною Кореєю і Тайванем.
Щоб проникнути в клітини, вірус повинен прикріплятися і взаємодіяти зі специфічними білками, що продукуються клітиною-господарем, відомими як вірусні білки взаємної дії, або VIP. Дослідники виявили ознаки адаптації в 42 різних генах людини, що кодують VIP, припускаючи, що предки сучасних жителів Східної Азії вперше зазнали впливу коронавірусів більше ніж 20 000 років тому.
Результати роботи
Ці 42 VIP в основному були активними в легенях. Вони безпосередньо взаємодіють з вірусом, що лежить в основі поточної пандемії.
На додаток до VIP, які розташовані на поверхні клітини-господаря і використовуються коронавірусами для проникнення в клітину, віруси, опинившись всередині, взаємодіють з багатьма іншими клітинними білками.
Ми виявили, що ті людські гени, які кодують білки (які або запобігають, або допомагають вірусу розмножуватися) близько 25 000 років тому зазнали набагато більший природний відбір, ніж ви зазвичай очікуєте,
– розповів Енард.
Робота показує, що в ході епідемії відбір сприяв певним варіантам людських генів, що беруть участь у взаємодіях вірус-клітина, які могли привести до менш тяжкого захворювання. Вивчення "слідів", залишених древніми вірусами, може допомогти дослідникам краще зрозуміти, як геноми різних людських популяцій адаптувалися до вірусів, що стало важливими двигунами еволюції людини.
Інші незалежні дослідження показали, що мутації в генах VIP можуть опосередковувати сприйнятливість до коронавірусу, а також тяжкість симптомів COVID-19. І кілька VIP-препаратів нині використовуються для лікування COVID-19 або проходять клінічні випробування для подальшої розробки ліків.
Попереджений – означає озброєний. Як це дослідження може вберегти від майбутніх пандемій
Автори дослідження кажуть, що їхнє дослідження може допомогти ідентифікувати віруси, які могли викликати епідемії в далекому минулому і можуть зробити це в майбутньому. Подібні дослідження допомагають дослідникам скласти список потенційно небезпечних вірусів, аби завчасно розробити засоби діагностики, вакцини й ліки на випадок їхнього повернення.