chuka_lis (chuka_lis) wrote,
chuka_lis
chuka_lis

Categories:

Пандемия началась раньше

Ну вот, не только мне приходила  идея о том, что вирус вышел к людям раньше, чем в Ухани, а осенью-зимой 2019-20 уже ситуация сложилась так, что "тайное стало явным".
Одной из уникальных особенностей SARS-CoV-2 является то, что он, начиная с Ухани, в основном эволюционировал "нейтрально", или в условиях очищающего отбора во время ранней пандемии. Что он уже был как бы хорошо адаптирован к человеку, "внезапно". Это контрастирует с предыдущими коронавирусными эпидемиями ( SARS-CoV и MERS-CoV), вирусы которых  развивались адаптивно (это рассматрвиется во введении).
Возможно, что SARS-CoV-2 такой вот выдающийся средих коронавирусов, что сходу готов заражать всех новых хозяев.  Но так же возможно, что вирус мог скрытно циркулировать среди людей в течение достаточного времени, чтобы приобрести адаптивные изменения для эффективной передачи - которые и сформировались уже до начала пандемии.
Чтобы проверить обе гипотезы, тайваньские ученые, авторы публикации, проанализировали последовательности SARS-CoV-2 у норок и соответствущих  штаммов вируса человека.
Когда вирус перекинулся от людей к норкам, то сначала, с апреля по май 2020 г.,  соотношение несинонимичных и синонимичных мутаций на сайт в пределах белка-шипика составляло 2,93.  Это указывает на процесс адаптивного отбора. Так же, мутации в шипике были сконцентрированы в его рецептор-связывающих домене и  мотиве. Положительный отбор  оставил след и на сопутствующей нейтральной вариации.
Во вторую "серию"   эпидемии у норок, это июнь-июль 2020го, и в начале "третьего периода" был уже тюнинг приобретенных адаптивных мутаций, который почти сошел на нет в октябре и ноябре 2020 года. Тогда вирус уже хорошо "заточился" под норок. И "норковый" коронавирус  стал для норок примерно таким же, как "уханьский" вариант вируса- для людей.
Анализ эволюции коронавируса у норок SARS-CoV-2 показывает, что, скорее всего, дело не во "врожденной" уникальной способности этого коронавируса к суперадаптации к широкому кругу новых потенциальных хозяев. 
А  что SARS-CoV-2, вероятно, уже прошел адаптивную эволюцию у людей и, скорее всего, циркулировал у людей по крайней мере за шесть месяцев до первого случая, выявленного в Ухани.
Так же, генетические данные показывают, что вирус перебрасывался к норкам от людей множество раз, но только редкие случаи "передачи" привели к возникновению эпидемии у норок.
Иногда, после многих неудачных попыток, появление нового штамма может поддерживать инфекцию достаточно долго, чтобы приобрести новые мутации для дальнейшего повышения заразности. Так и случилось.
Чтобы вирус мог адаптироваться к новым хозяевам и вызвать пандемию, он должен получить способности:
1) связываться с рецептором и проникать в клетки-хозяева,
2) уклоняться от факторов,  блокирующих проникновение и уходить от иммунитета хозяина,
3) эффективно передавать между новыми хозяевами.
Шансов, что все это возникает "вдруг" -мало. Гораздо вероятнее, что эти адаптации осуществлялись пошагово, пот давлением положительного естественного отбора.
Для коронавируса SARS-CoV-2 - то, что он отлично связывается с  ACE2 хозяина, является первым и одним из наиболее важных шагов в заражении клеток-хозяев. Пока что история ранней адаптации неизвестна, и хорошо бы найти архивные образцы по пневмониям в более раннее время, чем осень 2019го. На то, чтобы получить такое хорошее сродство РСЧ шипика к человеческому АСЕ2, должно было уйти время. Т к если сменить часть аминокслот коронавируса SARS-CoV-2 на аминокислоты самого близкого известного от летучих мышей RaTG13, сродство к человеческому АСЕ2 радикально ухудшается, впрочем, с летуче-мышиным тоже плохо связывается (хуже чем оригинальный вирус). Т.е эволюция по 1 пункту обязательно заняла время..
Для подтверждения того, что вирус мог "скрытно" адаптироваться,  авторы приводят ситуацию со штаммом коронавируса  B.1.1.7. Этот штамм не выявлялся до тех пор, пока он не накопил 13 аминокислотных изменений, возникших,  предположительно в результате адаптивной эволюции (возможно, у человека с иммунодефицитом), без какого-либо известного промежуточного продукта, и не было обнаружено никаких признаков положительного отбора у штамма, после его обнаружения. Так что подобное явление показывает, что процесс адаптации коронавируса вполне мог (и может) быть незаметным. Потому тайваньцы приходят к выводу, что вирус, скорее всего, уже был среди людей в июне 2019го.
Нередко вирусная инфекция проникала к людям гораздо раньше того, как становилось известно об эпидемии. Например, считают, что  ВИЧ перекинулся к людям  лет 100 тому, а обнаружили вирус как источник эпидемии- в 1980 г., как возбудитель СПИДа.
Так же стоит понимать, что иногда вирусы, уже хорошо адаптированные к человеку,  могут и не вызвать эпидемии или пандемии.
 Это связано с тем, что в то время, когда вирус наращивает свою заразность, пока он циркулирует- в локальной популяции накапливается  коллективный иммунитет, который может помешать распространению "последней" или "лучшей" версии штамма. Так что чтобы произошла эпидемия, вирус должен "выйти" вместе  схозяином за пределы его географической зоны, поскольку люди за пределами этой зоны иммунологически наивны ( к тому возбудителю).
Поэтомуу место перехода вируса от животного к человеку вовсе не обязательно совпадает с местом обнаруженной вспышки болезни, или эпидемии. Это и  можно увидеть в случаях ВИЧ и гриппа. А  еще изменение социо-экологической среды может повлиять на распространение вирусов. Как в случае с вирусом собачьего гриппа (CIV), который перешел к собакам в конце 1990-х годов от лошадей ( лошадиный штамм). Сначала  болели собаки в небольших приютах, но вирус загулял только после укрупнения  приютов.
На эволюцию коронавируса в наибольшей мере влияет то, что он заражает ошбирные популяции людей. Ограничительные меры в начале пандемии существенно ограничивали эволюцию вируса (если оценивать по филогенетическому дереву его мутаций)
Tags: биология, генетика, коронавирус, статьи
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 4 comments