Эпидемия коронавируса 20000 лет назад оставила след в ДНК человека

Ученые нашли доказательства того, что эпидемия коронавируса охватила Восточную Азию около 20000 лет назад и была достаточно разрушительной, чтобы оставить эволюционный отпечаток в ДНК людей, живущих сегодня.

Новое открытие, о котором пишет Current Biology, может иметь ужасные последствия для нынешней пандемии COVID-19, если в ближайшее время пандемия не будет поставлена под контроль с помощью вакцинации.




До сих пор исследователи не могли глубоко заглянуть в историю этого семейства патогенов. За последние 20 лет три коронавируса адаптировались к заражению людей и возникновению тяжелых респираторных заболеваний: COVID-19, SARS и MERS. Исследования каждого из этих коронавирусов показывают, что они, скорее всего, попали к человеку от летучих мышей или других млекопитающих.

Четыре других коронавируса также могут инфицировать людей, но обычно вызывают только легкие простуды. Ученые не наблюдали напрямую, как эти коронавирусы становятся патогенами человека, поэтому они полагались на косвенные подсказки, чтобы оценить, когда произошел скачок. Коронавирусы приобретают новые мутации примерно с регулярной скоростью, и поэтому сравнение их генетической изменчивости позволяет определить, когда они отклонились от общего предка.


Самый последний из этих легких коронавирусов, названный HCoV-HKU1, преодолел видовой барьер в 1950-х годах. Самый старый, названный HCoV-NL63, может датироваться 820 годами.

Но до этого след коронавируса остыл - пока Энард и его коллеги не применили новый метод поиска. Вместо того, чтобы изучать гены коронавирусов, исследователи изучили влияние на ДНК их человеческих хозяев.

На протяжении поколений вирусы вызывают огромные изменения в геноме человека. Мутация, защищающая от вирусной инфекции, вполне может означать разницу между жизнью и смертью и передается потомству. Например, спасающая жизнь мутация может позволить людям расщеплять белки вируса.

Но вирусы тоже могут развиваться. Их белки могут изменять форму, чтобы преодолеть защиту хозяина. И эти изменения могут подтолкнуть хозяина к дальнейшим ответным действиям, что приведет к большему количеству мутаций.


Когда случайная новая мутация обеспечивает устойчивость к вирусу, она может быстро распространяться от поколения к поколению. Итак, если одна версия гена доминирует над всеми остальными в больших группах людей, ученые знают, что это, скорее всего, признак быстрой эволюции в прошлом.

В последние годы Энард и его коллеги исследовали геном человека на предмет этих паттернов генетической изменчивости, чтобы восстановить историю множества вирусов. Когда разразилась пандемия, он задумался, оставили ли древние коронавирусы свой собственный отличительный след.

Он и его коллеги сравнили ДНК тысяч людей из 26 разных популяций по всему миру, изучая комбинацию генов, которые, как известно, имеют решающее значение для коронавирусов, но не для других видов патогенов. В популяциях Восточной Азии ученые обнаружили, что 42 из этих генов имеют доминантную версию. Это был сильный сигнал о том, что люди в Восточной Азии адаптировались к древнему коронавирусу.

Затем ученые попытались оценить, как давно жители Восточной Азии адаптировались к коронавирусу. Они воспользовались тем фактом, что как только доминантная версия гена начинает передаваться из поколения в поколение, она может получить безобидные случайные мутации. Чем больше времени проходит, тем больше накапливается этих мутаций.

Энард и его коллеги обнаружили, что все 42 гена имеют примерно одинаковое количество мутаций. Это означало, что все они быстро развивались примерно в одно и то же время. «Это сигнал, которого мы совершенно не должны ожидать случайно», - сказал Энард.

По их оценкам, все эти гены развили свои противовирусные мутации где-то между 20 000 и 25 000 лет назад, скорее всего, в течение нескольких столетий. Это удивительное открытие, поскольку жители Восточной Азии в то время не жили плотными сообществами, а вместо этого образовывали небольшие группы охотников-собирателей.