Μια ομάδα επιστημόνων που μελετούσαν την προέλευση του SARS-CoV-2, του ιού που προκάλεσε την πανδημία COVID-19, διαπίστωσε ότι ήταν ιδιαίτερα κατάλληλος για να μεταπηδήσει από ζώα σε ανθρώπους, αλλάζοντας την ικανότητα στο να μολύνει ανθρώπινα κύτταρα .
Πραγματοποιώντας μια γενετική ανάλυση, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Duke, το Εθνικό Εργαστήριο του Los Alamos, το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ελ Πάσο και το Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης επιβεβαίωσαν ότι ο στενότερος συγγενής του ιού ήταν ένας κοροναϊός που μολύνει νυχτερίδες. Αλλά η ικανότητα αυτού του ιού να μολύνει ανθρώπους αποκτήθηκε μέσω της ανταλλαγής ενός κρίσιμου θραύσματος γονιδίου από έναν κοροναϊό που μολύνει ένα φολιδωτό θηλαστικό, που ονομάζεται παγκολίνη, το οποίο κατέστησε ικανό τον ιό να μολύνει ανθρώπους.
Οι ερευνητές αναφέρουν ότι αυτό το άλμα από είδος σε είδος ήταν το αποτέλεσμα της ικανότητας του ιού να συνδέεται με κύτταρα ξενιστές μέσω αλλαγών στο γενετικό υλικό του. Κατ’ αναλογία, είναι σαν ο ιός να ξαναπροσδιορίζει το κλειδί που του επιτρέπει να ξεκλειδώσει την πόρτα ενός κυττάρου ξενιστή – στην περίπτωση αυτή ενός ανθρώπινου κυττάρου. Στην περίπτωση του ιού SARS-CoV-2, το «κλειδί» είναι μια ακίδα πρωτεΐνης που βρίσκεται στην επιφάνειά του. Οι κοροναϊοί χρησιμοποιούν αυτήν την πρωτεΐνη για να προσκολληθούν στα κύτταρα και να τα μολύνουν.
«Πάρα πολύ σαν τον αρχικό γνήσιο ιό SARS που πήδησε από νυχτερίδες σε πριτσίνια, ή MERS που πήγε από νυχτερίδες σε καμήλες και μετά στον άνθρωπο, ο πρόγονος αυτού του πανδημικού κοροναϊού υπέστη εξελικτικές αλλαγές στο γενετικό του υλικό που του επέτρεψε να μολύνει τελικά ανθρώπους, ” είπε ο Φενγκ Γκάο, MD, καθηγητής ιατρικής στο Τμήμα Λοιμωδών Νοσημάτων της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Duke και συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύει στο διαδίκτυο στις 29 Μαΐου στο περιοδικό Science Advances.
Ο Γκάο και οι συνάδελφοί του δήλωσαν ότι η ανίχνευση της εξελικτικής πορείας του ιού θα βοηθήσει στην αποτροπή μελλοντικών πανδημιών που προκύπτουν από τον ιό και πιθανώς θα καθοδηγήσει την έρευνα εμβολίων. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι τυπικοί κοροναϊοί παγκολίνης είναι πολύ διαφορετικοί από τον ιό SARS-CoV-2 για να έχουν προκαλέσει άμεσα την ανθρώπινη πανδημία.
Ωστόσο, περιέχουν μια θέση δέσμευσης υποδοχέα – ένα μέρος της πρωτεΐνης ακίδων που είναι απαραίτητο για σύνδεση με την κυτταρική μεμβράνη – και είναι σημαντικό για την ανθρώπινη μόλυνση. Αυτή η θέση σύνδεσης καθιστά δυνατή την προσκόλληση σε μια κυτταρική επιφανειακή πρωτεΐνη που είναι άφθονη σε ανθρώπινα αναπνευστικά και εντερικά επιθηλιακά κύτταρα, ενδοθηλιακά κύτταρα και νεφρικά κύτταρα, μεταξύ άλλων.
Ενώ ο ιικός πρόγονος στη νυχτερίδα είναι ο πιο στενά συνδεδεμένος κοροναϊός με τον ιό SARS-CoV-2, η θέση σύνδεσής του είναι πολύ διαφορετική και από μόνη της δεν μπορεί να μολύνει αποτελεσματικά ανθρώπινα κύτταρα.
Ο ιός SARS-CoV-2 φαίνεται να είναι ένα υβρίδιο μεταξύ ιών νυχτερίδας και παγκολίνης για να ληφθεί η απαραίτητη θέση «κλειδί» δέσμευσης υποδοχέα για ανθρώπινη μόλυνση.
“Υπάρχουν περιοχές του ιού με πολύ υψηλό βαθμό ομοιότητας αλληλουχιών αμινοξέων μεταξύ διαφορετικών κοροναϊών που μολύνουν ανθρώπους, νυχτερίδες και παγκολίνες, υποδηλώνοντας ότι αυτοί οι ιοί είναι υπό παρόμοια επιλογή ξενιστή και μπορεί να έχουν κάνει τον πρόγονο του ιού SARS-CoV-2 ικανό να μεταπηδήσει εύκολα από αυτά τα ζώα στον άνθρωπο », δήλωσε ο επικεφαλής συνσυγγραφέας Xiaojun Li με τον Duke.
“Οι άνθρωποι είχαν ήδη εξετάσει τις αλληλουχίες κοραναϊού που έχουν δειχθεί από παγκολίνες που συζητάμε στην εφημερίδα μας, ωστόσο, η επιστημονική κοινότητα ήταν ακόμα διχασμένη σχετικά με το αν έπαιξαν ρόλο στην εξέλιξη του ιού SARS-CoV-2”, δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Elena Giorgi, επιστήμονας προσωπικού στο Εθνικό Εργαστήριο Los Alamos. “Στη μελέτη μας, αποδείξαμε ότι πράγματι ο ιός SARS-CoV-2 έχει μια πλούσια εξελικτική ιστορία που περιλαμβάνει ανακατασκευή γενετικού υλικού μεταξύ κοροναϊού νυχτερίδας και κοροναϊού παγκολίνης προτού αποκτήσει την ικανότητά του να πηδάει στον άνθρωπο”, δήλωσε η Giorgi.