SARS-CoV-2 оказался в высшей степени приспособлен к заражению именно человека

Исследователи из Университета Флиндерса и Университета Ла Тробе признали, что коронавирус SARS-CoV-2 уже в самом начале пандемии показал удивительно высокую приспособленность к клеткам человека, что снова поднимает вопросы о происхождении патогена.


Ученые проанализировали коронавирусный S-белок и связывающийся с ним ангиотензинпревращающий фермент 2 (ACE2), что привело к неожиданным результатам. Как поясняется, как патоген связывается с ACE2 различных видов позволяет предсказать, какие из них являются наиболее уязвимыми к SARS-CoV-2, что также дает возможность приблизиться к источнику возникновения пандемии.

В научной работе использовался метод in silico, представляющий собой компьютерную симуляцию биологического эксперимента. Точнее, использовались алгоритмы молекулярного докинга, показывающие, какая именно структура ACE2 является наиболее выгодной для образования устойчивых комплексов. Для понимания вопроса изучалось взаимодействие S-белка с ACE2 видов, которые гипотетически имеют отношение к пандемии, в их числе летучие мыши и панголины. Или напротив, рассматривались устойчивые к инфекции представители фауны: тигры, мыши, хорьки, хомяки, циветты, обезьяны, а также домашние животные: собаки, кошки, коровы, лошади. Всеобщее рассмотрение дает возможность найти более вероятных промежуточных хозяев, через которых новый коронавирус мог передаться от предполагаемого источника - летучих мышей - к людям.


Выводы оказались таковы: энергия связывания S-белка с человеческим ACE2 была для человека выше, чем для любых других видов. И только потом идут в порядке убывания сродства - панголины, собаки, обезьяны, хомяки, хорьки, кошки, тигры, летучие мыши, пальмовые циветты, лошади, коровы, змеи и мыши. Точнее, уже в зачатке пандемии новый коронавирус был удивительным образом адаптирован к заражению человека, учитывая редкое количество мутаций на том этапе. Открытие является неожиданностью, так как чаще всего зоонозные вирусы имеют наивысшее сродство с видом-источником.


При этом отмечается, что схожая энергия связывания у людей и панголинов не исключает вероятность, что отряд плацентарных млекопитающих - промежуточный вектор для уханьского варианта патогена. Примечательно, что обратная картина прослеживается у обезьян: несмотря на высокое сходство последовательностей в мембранном белке, сродство вируса к ACE2 гораздо ниже, чем у людей, что подтверждается относительно небольшой восприимчивостью макак к вирусу.


И все же это не дало возможность прояснить, каким образом первые штаммы коронавируса без предварительной адаптации приобрели такое высокое сродство к человеческому ACE2. Из чего следует вывод: S-белок оригинального штамма должен был развиться через отбор на человеческом ACE2.



Результаты научной работы первоначально опубликовались на сервере препринтов arXiv, после чего были рецензированы и представлены в Springer Nature.

Также о COVID-19: Научный сотрудник Китайского центра по контролю и профилактике заболеваний Фэн Цзыцзянь считает, что штамм коронавируса «дельта» станет доминирующим в мире.