Цялостен анализ: Откъде идва новият вирус Корона?

Скорошната поява на нови коронавируси е отговорна за пандемията на COVID-19, която насочва вниманието към рисковете, които животните като нов източник на вируси могат да породят на хората. Вирусът се нарича SARS-CoV-2 и в момента не е възможно да се определи произходът на човешката версия на вируса. Прилепите се считат за най-подобни те животни с познатите вируси, но не е сигурно, че прилепите са пряк източник на ТОРС-CoV-2.

И така, как се появяват нови вируси от околната среда и започват да заразяват хората? Всеки вирус има свой уникален произход във времето и механизма, но има някои общи факти за всички нови вируси.

Първото нещо, което трябва да знаете, е, че е рядко за вируси да скачат между видовете. За да може вирусът успешно да премине към нов вид гостоприемници, той трябва да може да направи няколко неща.

Първо, тя трябва да може да установи инфекция тая, като се възпроизвежда в новия хост. Това не е установен процес, тъй като много вируси могат да заразят само някои видове клетки, като например белодробни клетки или бъбречни клетки. Когато вирусът атакува клетка, вирусът се свързва със специфични рецепторни молекули на повърхността на клетката, така че може да не е в състояние да се свърже с други видове клетки. Или вирусът може да не успее да се репликира в клетката по някаква причина.

Веднъж заразен с нов приемник, вирусът трябва да може да се възпроизведе достатъчно, за да зарази другите и да се разпространи при другите. Това също е много рядко, повечето вирусни скокове ще доведат до това, което наричаме "крайни хостове", където вирусите не могат да се разпространяват и в крайна сметка умират.

Например грипният вирус H5N1 или "инфлуенцата по птиците" могат да заразят хора от птици, но предаването между хората е много ограничено. Понякога тази пречка е преодоляна и нововъзникващите вируси могат да се преодолеят към нови хостове, да създадат нови вериги на предаване и нови огнища.

От изследвания през последните няколко десетилетия, ние научихме някои от механизмите, които причиняват вируси да скочи между видовете. Грипният вирус е типичен пример. Този вирус съдържа осем геномни фрагмента. Ако два различни вируса заразяват една и съща клетка, фрагментите от двата вируса ще се смесват, за да образуват нов тип вирус. Ако протеинът на повърхността на новия вирус се е променил значително в сравнение с текущия щам на грипния вирус, тогава никой няма имунитет и новият вирус може лесно да се разпространи.

Този трансфер на грипен вирус се нарича трансфер на антиген. Това е, което мислим, че се е случило в грипната епидемия h1N1 през 2009 г., трансформацията, която се случи при прасетата, а след това скочи върху хората и започна да се разпада. Има и генетични доказателства, че този механизъм може да се появи в коронавируси, въпреки че неговата роля в появата на ТОРС-CoV-2 остава да се определи.

Нови вируси могат да възникнат и чрез генетични мутации във вирусния геном, който е по-често при вируси, тъй като вирусите съхраняват генетичната си информация в подобна молекулярна РНК, а не в ДНК. Това е така, защото тези вируси (с изключение на коронавируси) нямат метод за проверка за грешки при възпроизвеждане. Повечето мутации, генерирани по време на репликацията, ще причинят увреждане на вируса, но някои мутации ще направят вируса по-ефективно да заразят нови хостове.

Нов коронавирус

Какво мислим, че се е случило в случая на ТОРС-CoV-2? Неотдавнашен анализ на генома показва, че вирусът се е разпространил в много подобна форма в продължение на около 40 години. Най-близките роднини на вируса, които можем да разпознаем, са открити в прилепите. Вирусът и ТОРС-Ков-2 обаче може да имат общ предшественик преди 40-70 години, така че този вирус на прилепите не е причина за това огнище.

Въпреки че тези вируси имат общ прародител, еволюцията през последните 40 години ги е разделила. Това означава, че SARS-CoV-2 може да се предава на хората чрез прилепи или да се предава на хората чрез междинни видове. Например, вируси, тясно свързани с панголини са открити. Въпреки това, докато не намерим по-тясно свързани видове в околната среда, точният път на генетично разграничениТЕ ТОРС-CoV-2 ще остане загадка.

Не е ясно какво се е променило вируса, така че да може да зарази хората толкова лесно. Въпреки това, като се има предвид, че през последните 20 години, семейството на Коронавируса е виждало три основни заболявания - SARS, MERS, и COVID-19, вероятно това не е за последно коронавирусът заразява хората и предизвиква нови огнища.

По-вероятно е, когато вирусът се разпространи във всички животни по света, вирусът да се разпространи при хората само ако те имат възможност да заразят хората чрез контакт между нас и други животни. В процеса на проучване на нови области и разпространение в света, хората винаги ще бъдат изложени на нови вируси. Но увеличаването на човешките дейности в дивата природа и търговията с диви животни са създали съвършено място за размножаване.

Нашите глобални връзки дават възможност за разпространение на нова болест по целия свят за няколко дни, което също усложнява ситуацията. Трябва да носим известна отговорност за тези извънредни ситуации, защото продължаваме да се намесваме в естествената среда и увеличаваме вероятността от заразяване на хората с вируси.