Var kransæðavírinn búinn til á rannsóknarstofunni? Vísindamaðurinn svarar

Þótt nýja kransæðavírinn sem veldur COVID-19 breiðist út um allan heim, en tilfellum sem nú eru yfir 284.000 um allan heim (20. mars), dreifist upplýsingagjöf næstum eins hratt.

Þrávirk goðsögn er sú að þessi vírus, sem kallast SARS-CoV-2, var framleidd af vísindamönnum og flúði rannsóknarstofu í Wuhan í Kína þar sem braust út.

Ný greining á SARS-CoV-2 gæti loksins þaggað niður þessa síðari hugmynd. Hópur vísindamanna hefur borið saman erfðamengi þessarar nýju kransæðavíruss við hina sjö kransæðavírana sem vitað er að smita menn: SARS, MERS og SARS-CoV-2, sem geta valdið alvarlegum sjúkdómum; ásamt HKU1, NL63, OC43 og 229E, sem venjulega valda aðeins vægum einkennum, skrifuðu vísindamennirnir 17. mars í tímaritinu Nature Medicine.

„Greiningar okkar sýna glögglega að SARS-CoV-2 er ekki sérsmíðuð rannsóknarstofuuppbygging eða vírus,“ skrifa þeir í tímaritsgreinina.

Kristian Andersen, dósent í ónæmis- og örverufræði við Scripps Research, og samstarfsmenn hans skoðuðu erfðafræðilíkanið fyrir gaddaprótein sem stingur út úr yfirborði vírusins. Kransæðavírussinn notar þessa toppa til að grípa í ytri veggi hýsilfrumna og fara síðan inn í þær frumur. Sérstaklega skoðuðu þeir genaraðirnar sem voru ábyrgir fyrir tveimur lykileinkennum þessara topppróteina: grípurinn, kallaður viðtaka bindandi lén, sem festist við hýsilfrumur; og svokallaður klofningsstaður sem gerir vírusnum kleift að opna sig og komast inn í þær frumur.

Þessi greining sýndi að „boginn“ hluti hámarksins hafði þróast til að miða viðtaka utan mannafrumna sem kallast ACE2, sem tekur þátt í að stjórna blóðþrýstingi. Það er svo árangursríkt við bindingu við mannafrumur að vísindamenn héldu því fram að topppróteinin væru afleiðing náttúrulegs vals en ekki erfðatækni.

Hér er ástæðan: SARS-CoV-2 er nátengd vírusnum sem veldur alvarlegu bráðu öndunarfæraheilkenni (SARS), sem kafnaðist um allan heim fyrir um 20 árum. Vísindamenn rannsökuðu hvernig SARS-CoV er frábrugðinn SARS-CoV-2 - með nokkrum breytingum á lykilstöfum í erfðakóðanum. Samt í tölvuhermum virðast stökkbreytingar í SARS-CoV-2 ekki virka mjög vel til að hjálpa vírusnum að bindast mannafrumum. Ef vísindamenn hefðu hannað þessa vírus vísvitandi hefðu þeir ekki valið stökkbreytingar sem tölvulíkön benda til að myndu ekki virka. En það kemur í ljós að náttúran er klárari en vísindamenn og skáldsaga kórónavírusins ​​fann leið til að breyta sem var betri - og allt önnur - en nokkuð sem vísindamenn hefðu getað búið til, fann rannsóknin.

Annar nagli í kenningunni „slapp frá illu rannsóknarstofu“? Heildar sameindauppbygging þessarar vírusar er aðgreind frá þekktum kransæðaveirum og líkist þess í stað nánast vírusunum sem finnast í geggjaður og pangólíni sem höfðu verið rannsakaðir illa og aldrei vitað að valda mönnum skaða.

„Ef einhver væri að reyna að hanna nýjan kransæðaveiru sem sýkla, þá hefði hann smíðað það úr burðarás vírusa sem vitað er að veldur sjúkdómi,“ segir í yfirlýsingu Scripps.

Hvaðan kemur vírusinn? Rannsóknarhópurinn hefur komið upp tveimur mögulegum sviðsmyndum um uppruna SARS-CoV-2 hjá mönnum. Ein atburðarás fylgir frásagnir af nokkrum öðrum nýlegum kransæðavírum sem hafa valdið eyðileggingu manna. Í þeirri atburðarás smituðum við vírusinn beint frá dýraríkivíum þegar um var að ræða SARS og úlfalda þegar um öndunarfæraheilkenni í Miðausturlöndum var að ræða. Í tilviki SARS-CoV-2 benda vísindamennirnir til þess að dýrið hafi verið leðurblökur, sem smitaði vírusinn til annars millidýra (líklega pangólín, sögðu sumir vísindamenn) sem báru vírusinn í mönnum.

Í þeirri mögulegu atburðarás hefðu erfðaeiginleikarnir sem gera nýja kransæðavírinn svo áhrifaríka við smitun mannafrumna (sjúkdómsvaldandi krafta þess) verið til staðar áður en haldið var til manna.

Í hinni atburðarásinni myndu þessi sjúkdómsvaldandi eiginleikar aðeins þróast eftir að vírusinn hafði borist frá hýði dýra til manns. Sumar kransæðaveirur, sem eru upprunnar úr pangólínum, hafa „krókbyggingu“ (það viðtakabindandi lén) svipað og SARS-CoV-2. Með þessum hætti hefur pangólín smitað veiruna sína beint eða óbeint til manns. Svo þegar manneskjan var hýst í manninum, gæti veiran hafa þróast til að hafa annan ósýnilegan eiginleika: klofningsstaðinn sem gerir það kleift að brjótast auðveldlega inn í mannafrumur. Þegar þessi geta var þróuð sögðu vísindamenn að kórónavírus væri enn hæfari til að breiðast út meðal fólks.

Allar þessar tæknilegu upplýsingar gætu hjálpað vísindamönnum að spá fyrir um framtíð þessarar heimsfaraldurs. Ef vírusinn fór í smitandi mannafrumur eykur þetta líkurnar á uppkomu í framtíðinni. Veiran gæti enn streymt í dýrabúnum og gæti hoppað aftur til manna, tilbúin til að valda braust. En líkurnar á slíkum framtíðarútbrotum eru minni ef vírusinn á að fara fyrst inn í mannfjöldann og þróa síðan sjúkdómsvaldandi eiginleika, sögðu vísindamennirnir.