ახალი კორონავირუსის წარმომავლობა — გენომური ანალიზები ვირუსის რთულ ბუნებრივ წარმოშობაზე მიუთითებს
ახალი კორონავირუსის წარმომავლობა — გენომური ანალიზები ვირუსის რთულ ბუნებრივ წარმოშობაზე მიუთითებს

სულ რამდენიმე კვირის განმავლობაში, ჩენ ყველამ ძალიან ბევრი რამ ვისწავლეთ COVID-19-ისა და მისი გამომწვევი ვირუსის — SARS-CoV-2-ის შესახებ. გაჩნდა ძალიან ბევრი ჭორიც. მიუხედავად იმისა, რომ ყოველდღიურად იზრდება ამ ვირუსის შესახებ გამოქვეყნებული სამეცნიერო ნაშრომების რაოდენობა, ჯერ კიდევ რჩება მრავალი ბნელი ზონა მისი წარმომავლობის ისტორიაში.

ცხოველის რომელ სახეობაში გაჩნდა? ღამურა, პანგოლინი თუ სხვა რომელიმე გარეული ცხოველი? საიდან მოდის? ჩინეთის ხუბეის პროვინციის რომელიმე მღვიმიდან, ტყიდან თუ სხვა ადგილიდან?

ყველა ამ დეტალზე საუბრობს სორბონის უნივერსიტეტისა და საფრანგეთის ბუნების ისტორიის ეროვნული მუზეუმის მკვლევარი ალექსანდრე ასანინი.

2019 წლის დეკემბერში, საავადმყოფოში მოთავსებული პირველი 41 ადამიანიდან 27 ნამყოფი იყო ხუბეის პროვინციის ქალაქ უხანის ბაზრობაში. თუმცა, უხანის საავადმყოფოში ჩატარებული კვლევის მიხედვით, სულ პირველი ადამიანი, რომელსაც დაავადება გამოუვლინდა, ბაზარს ხშირად არ სტუმრობდა. SARS-CoV-2-ის გენომურ თანმიმდევრობაზე დაყრდნობით ჩატარებულმა მოლეკულური დათარიღების შეფასებამ კი მიუთითა, რომ ვირუსი 2019 წლის ნოემბერში იყო წარმოქმნილი. ამან წარმოშვა კითხვები COVID-19-ის ეპიდემიასა და ველური ბუნების კავშირის შესახებ.

გენომური მონაცემები

SARS-CoV-2-ის გენომის სეკვენსირება ჩინელმა მკვლევრებმა სწრაფად მოახდინეს. ეს გახლავთ დაახლოებით 30 000 ფუძესაგან შემდგარი რნმ მოლეკულა, რომელიც 15 გენს შეიცავს, მათ შორის არის S გენები, რომელშიც ჩაშიფრულია ვირუსის გარსის ზედაპირზე არსებული ცილა (შედარებისათვის, ჩვენი გენომი დნმ-ის ორმაგი ხვეულის სახისაა და შეიცავს დაახლოებით 3 მილიარდ ფუძესა და 30 000 გენს).

შედარებითმა გენომურმა ანალიზებმა აჩვენა, რომ SARS-CoV-2 მიეკუთვნება ბეტაკორონავირუსების ჯგუფს და შესაბამისად, ძალიან ახლოს არის ვირუს SARS-CoV-თან, რომელმაც 2002 წლის ნოემბერში ჩინეთის გუანდონის პროვინციაში გამოიწვია მწვავე პნევმონიის ეპიდემია (SARS), რომელიც 2003 წელს 29 ქვეყანაში გავრცელდა. მსოფლიო მასშტაბით დაინფიცირდა 8098 ადამიანი, 774 კი გარდაიცვალა. ცნობილია, რომ ამ ვირუსის რეზერვუარი იყო ცხვირნალისებრთა გვარის ღამურები (Rhinolophus), ღამურებსა და პირველ ინფიცირებულ ადამიანს შორის კი შუამავალი მასპინძლის როლი სავარაუდოდ შეასრულა პატარა ხორცისმჭამელმა ცხოველმა — აზიური პალმის ციბეტინმა (Paguma larvata).

მას შემდეგ მეცნიერებმა აღმოაჩინეს მრავალი ბეტაკორონავირუსი, ძირითადად ღამურებში, მაგრამ ზოგიერთი მათგანი ადამიანებშიც. მაგალითად, ვირუსი RaTG13, რომელიც ჩინეთის იუნანის პროვინციაში დაჭერილი შუალედური ცხვირნალისებრი ღამურიდან (Rhinolophus affinis) გამოყვეს, ბოლო პერიოდში დადგინდა, რომ ძალიან ჰგავს SARS-CoV-2-ს, მათი გენომური თანმიმდევრობა 96 პროცენტით იდენტურია. ასეთი შედეგი კი მიუთითებს, რომ ღამურები, განსაკუთრებით კი ცხვირნალისებრთა გვარის წარმომადგენლები, SARS-CoV-ისა და SARS-CoV-2 ვირუსების რეზერვუარები არიან.

ალბათ გაინტერესებთ, რა არის რეზერვუარი? რეზერვუარი არის ცხოველის ერთი ან რამდენიმე სახეობა, რომლებიც ვირუსისადმი ძალიან მგრძნობიარენი არ არიან და ამიტომ, ბუნებრივად მასპინძლობენ ერთ ან რამდენიმე ვირუსს. დაავადებების სიმპტომების არარსებობა აიხსნება მათი იმუნური სისტემის ეფექტიანობით, რომელიც მათ ძალიან ზედმეტად გავრცელებულ ვირუსულ პროლიფერაციასთან ბრძოლის საშუალებას აძლევს.

რეკომბინაციის მექანიზმი

2020 წლის 7 თებერვალს, მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ SARS-CoV-2-თან უფრო ახლოს მყოფი ვირუსი აღმოაჩინეს პანგოლინში. გენომის შესაბამისობა აქ 99 პროცენტია, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ უფრო მეტად სავარაუდო რეზერვუარი პანგოლინია და არა ღამურა. თუმცა, რეცენზირების პროცესში მყოფი კვლევა იმასაც აჩვენებს, რომ მალაიური პანგოლინიდან (Manis javanica) იზოლირებული კორონავირუსის გენომი SARS-Cov-2-ისას ნაკლებად ჰგავს, 90-პროცენტიანი შესაბამისობით. ეს კი იმას უნდა ნიშნავდეს, რომ ამჟამად მძვინვარე COVID-19-ის პანდემიაზე პასუხისმგებელი არ უნდა იყოს პანგოლინიდან იზოლირებული ვირუსი.

მიუხედავად ამისა, პანგოლინიდან იზოლირებული კორონავირუსი S ცილის კონკრეტულ რეგიონში 99 პროცენტით ჰგავს SARS-Cov-2-ს, რომელიც შედგება 74 ამინომჟავისგან; ეს უკანასკნელნი ჩართული არიან ACE2 (ანგიოტენზინის გარდამქმნელი ცილა 2) რეცეპტორის შებოჭვის დომენში, რომელიც ვირუსს ადამიანის უჯრედებში შესვლისა და დაინფიცირების საშუალებას აძლევს. შედარებისათვის, ცხვირნალისებრი ღამურისგან იზოლირებული ვირუსი RaTG13 ამ სპეციფიკურ რეგიონში ძლიერ განსხვავებულია (მხოლოდ 77-პროცენტიანი მსგავსება). ეს კი იმას ნიშნავს, რომ პანგოლინიდან იზოლირებულ ვირუსს ადამიანის უჯრედებში შესვლა შეუძლია, ცხვირნალისებრი ღამურიდან იზოლირებულს კი არა.

გარდა ამისა, გენომური შედარებები მიუთითებს, რომ SARS-Cov-2 ვირუსი არის ორი სხვადასხვა ვირუსის რეკომბინაციის შედეგი — ერთი, რომელიც ახლოს დგას ღამურის RaTG13 ვირუსთან, მეორე კი პანგოლინის ვირუსთან. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს გახლავთ ქიმერა მანამდე არსებულ ორ ვირუსს შორის.

რეკომბინაციის ეს მექანიზმი უკვე აღწერილია კორონავირუსებში, რაც განსაკუთრებით კარგად ხსნის ვირუს SARS-CoV-ის წარმოშობას. მნიშვნელოვანია ვიცოდეთ, რომ რეკომბინაცია სრულდება ახალი ვირუსის წარმოქმნით, რომელსაც პოტენციურად აქვს ახალი მასპინძელი სახეობის დაინფიცირების უნარი. იმისათვის, რათა რეკომბინაცია მოხდეს, ორმა განსხვავებულმა ვირუსმა ერთი და იგივე ორგანიზმი ერთდროულად უნდა დააინფიციროს.

რჩება ორი კითხვა — რომელ ორგანიზმში მოხდა ეს რეკომბინაცია? ღამურაში, პანგოლინში თუ რომელიმე სხვა სახეობაში? Და რაც მთავარია, რა გარემოში წარიმართა ეს რეკომბინაცია?

ბუნებრივი გადარჩევა

აღსანიშნავია, რომ იგივე დაასკვნა რამდენიმე დღის წინ ჟურნალ Nature Medicine-ში რამდენიმე დღის წინ გამოქვეყნებულმა კვლევამაც, რომელიც მკვლევართა საერთაშორისო ჯგუფმა ჩაატარა. როგორც ავტორები წერენ, ვირუსი SARS-CoV-2 ბუნებრივი ევოლუციის შედეგად არის წარმოქმნილი.

„გამომდინარე იქიდან, რომ COVID-19-ის მრავალი ადრეული შემთხვევა ქალაქ უხანის ხუანანის ბაზრობასთან იყო დაკავშირებული, შესაძლებელია, რომ წყარო ცხოველი ამ ბაზრობაზე იყო წარმოდგენილი. თუ გავითვალისწინებთ იმ მსგავსებას, რაც SARS-CoV-2-სა და ღამურის SARS-CoV-ის მსგავს კორონავირუსებს შორის არსებობს, სავარაუდოა, რომ ღამურები მათი წინაპრისთვის რეზერვუარს წარმოადგენენ. მიუხედავად იმისა, რომ ცხვირნალისებრი ღამურიდან აღებული RaTG13 ვირუსი SARS-CoV-2-თან ~96 პროცენტით იდენტურია, RBD რეგიონში მათი წვეტი ცილები განსხვავდება, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ის ეფექტიანად ვერ მიეკვრება ადამიანის უჯრედის რეცეპტორ ACE2-ს“, — წერენ მკვლევრები.

კვლევის ავტორები სასტიკად გამორიცხავენ ვირუსის ხელოვნურ წარმომავლობას.

„მალაიური პანგოლინი, რომელიც არალეგალურად იყიდება გუანდუნის პროვინციაში, შეიცავს SARS-CoV-2-ის მსგავს კორონავირუსებს. მიუხედავად იმისა, რომ გენომის თვალსაზრისით ღამურის RaTG13 ვირუსი უფრო ახლოს არის SARS-CoV-2-თან, პანგოლინის ზოგიერთი კორონავირუსი RBD რეგიონით ძლიერ მსგავსებას აჩვენებს SARS-CoV-2-თან. ეს კი ნათლად მიუთითებს, რომ SARS-CoV-2-ის წვეტმა ცილებმა ადამიანის უჯრედის რეცეპტორ ACE2თან მიკვრის უნარი ბუნებრივი გადარჩევის გზით გამოიმუშავეს“, — წერია კვლევაში.

მომზადებულია The Conversation-ისა და nature.com-ის მიხედვით.

დატოვე კომენტარი