Μία ομάδα επιστημόνων από την Κίνα, την Ευρώπη και τις ΗΠΑ ανέλυσε την εξελικτική ιστορία του SARS-CoV-2, δηλαδή του ιού που ευθύνεται για την παρούσα πανδημία, και διαπίστωσε ότι η οικογένεια στην οποία ανήκει κυκλοφορεί στις νυχτερίδες εδώ και δεκαετίες. Μάλιστα, η οικογένεια αυτή περιλαμβάνει και άλλους ιούς που έχουν την ικανότητα να μολύνουν τον άνθρωπο. Οι παρατηρήσεις της έρευνας είναι ιδιαίτερα σημαντικές για την πρόληψη μελλοντικών επιδημιών.

«Οι κορονοϊοί έχουν ανασυνδυασμένο γενετικό υλικό, που σημαίνει ότι αρκετές περιοχές του γονιδιώματος προέρχονται από διαφορετικές πηγές», είπε ο Maciej Boni, αναπληρωτής καθηγητής βιολογίας από το Penn State. «Το γεγονός αυτό καθιστά ιδιαίτερα δύσκολο να προσδιοριστεί η εξελικτική πορεία του SARS-CoV-2. Ουσιαστικά θα πρέπει να εξετάσουμε κάθε περιοχή ξεχωριστά και να διαπιστώσουμε ποια ήταν η προέλευσή της. Για το σκοπό αυτό συγκεντρώσαμε μία μεγάλη ομάδα ειδικών πάνω στον ανασυνδυασμό και τη μοριακή εξέλιξη των ιών».

Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε 3 διαφορετικές προσεγγίσεις βιοπληροφορικής με σκοπό να ταυτοποιήσει και να αφαιρέσει τις ανασυνδυασμένες περιοχές στο γονιδίωμα του SARS-CoV-2. Ακολούθως, οι επιστήμονες προσδιόρισαν το φυλογενετικό ιστορικό των μη ανασυνδυασμένων περιοχών τις οποίες και συνέκριναν με αντίστοιχες περιοχές άλλων ιών που είχαν ανασυνδυαστεί στο παρελθόν. Με τον τρόπο αυτό κατάφεραν να προσδιορίσουν την εξελικτική πορεία του SARS-CoV-2 συγκριτικά με τους συγγενικούς προς αυτόν ιούς που βρίσκονται στις νυχτερίδες και τα pangolin. Οι παρατηρήσεις των επιστημόνων δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Nature Microbiology.

Η έρευνα διαπίστωσε ότι η οικογένεια ιών στην οποία ανήκει ο SARS-CoV-2 αποχωρίστηκε από μία άλλη μεγαλύτερη οικογένεια ιών που προσβάλλουν τις νυχτερίδες πριν από περίπου 40-70 χρόνια. Σημαντικότερα, αν και το γενετικό υλικό του ιού SARS-CoV-2 ομοιάζει κατά 96% με αυτό του κορονοϊού RaTG13, ο οποίος απομονώθηκε από νυχτερίδες του είδους Rhinolophus affinis horseshoe το 2013 στην επαρχία της Yunnan, ο διαχωρισμός των δύο ιών συνέβη πολλά χρόνια νωρίτερα και συγκεκριμένα το 1969.

«Η ικανότητα εκτίμησης του χρόνου που έγινε ο διαχωρισμός ανάμεσα στα διαφορετικά στελέχη ιών είναι κάτι που αναπτύξαμε σε αυτή τη συνεργασία και μας επιτρέπει να προσδιορίσουμε την προέλευση αρκετών διαφορετικών ιών», είπε ο Philippe Lemey, επικεφαλής του τμήματος εξελικτικής και υπολογιστικής ιολογίας από το KE Leuven.

Η επιστημονική ομάδα διαπίστωσε ότι ένα από τα παλαιότερα χαρακτηριστικά του ιού SARS-CoV-2, το οποίο εμφανίζεται και σε άλλους ιούς της ίδιας οικογενείας, είναι η περιοχή RBD (receptor-binding domain) που βρίσκεται στην πρωτεΐνη spike, η οποία επιτρέπει στον ιό να αναγνωρίζει και να προσδένεται στους υποδοχείς των κυττάρων του ανθρώπου.

«Αυτό σημαίνει ότι αρκετοί άλλοι ιού που έχουν την ικανότητα να μολύνουν τον άνθρωπο κυκλοφορούν αυτή τη στιγμή στις νυχτερίδες του είδους horseshoe στην Κίνα», τόνισε ο David L. Robertson, καθηγητής ιολογίας από το MRC-University of Glashow Centre for Virus Research.

Έχουν όμως οι παραπάνω ιοί την ικανότητα να μεταπηδούν απ’ ευθείας από τις νυχτερίδες στον άνθρωπο ή χρειάζεται κάποιος ενδιάμεσος ξενιστής; Σύμφωνα με τον Robertson, για τον SARS-CoV-2, άλλες ερευνητικές ομάδες είχαν καταλήξει λανθασμένα ότι οι κύριες εξελικτικές μεταλλάξεις του ιού έγιναν στα pangolin.

«Η αλληλουχία RBD του SARS-CoV-2 έχει παρατηρηθεί προς το παρόν σε ελάχιστους ιούς των pangolin», είπε ο Robertson. «Επιπλέον, το άλλο κύριο χαρακτηριστικό του επιτρέπει στον ιό να μολύνει ανθρώπους (μία πολυβασική περιοχή τομής στην πρωτεΐνη spike) δεν ακόμα παρατηρηθεί σε κάποιο ιό της ίδιας οικογενείας στις νυχτερίδες. Ωστόσο, αν και πιθανώς τα pangolin ήταν ένας ενδιάμεσος ξενιστής του SARS-CoV-2 πριν αυτός μεταπηδήσει στον άνθρωπο, δεν υπάρχουν δεδομένα που να δείχνουν ότι ένας ιός της ίδιας οικογενείας πρέπει να ακολουθήσει οπωσδήποτε αυτή την πορεία. Η έρευνά μας ουσιαστικά έδειξε ότι ο ιός απέκτησε την ικανότητα να πολλαπλασιάζεται στο ανώτερο αναπνευστικό σύστημα τόσο του ανθρώπου όσο και των pangolin».

Η επιστημονική ομάδα κατέληξε ότι προκειμένου να προλάβουμε μελλοντικές πανδημίες θα πρέπει να ελέγχουμε τακτικά τους ιούς που κυκλοφορούν στις νυχτερίδες, χρησιμοποιώντας παράλληλα συστήματα που θα μας επιτρέπουν να παρακολουθούμε την εμφάνιση νέων παθογόνων σε real time.

«Το κλειδί της επιτυχούς παρακολούθησης», σύμφωνα με τον Robertson, «είναι να γνωρίζουμε ποιοι είναι οι ιοί που πρέπει να προσέξουμε και να εστιάζουμε περισσότερο σε αυτούς που έχουν την ικανότητα να μολύνουν ανθρώπους. Θα έπρεπε να είμαστε καλύτερα προετοιμασμένοι για ένα δεύτερο ιό SARS».

«Αργήσαμε πολύ στην αντιμετώπιση της αρχικής επιδημίας του SARS-CoV-2, ωστόσο αυτή δεν θα είναι η τελευταία πανδημία κορονοϊού. Θα χρειαστεί να δημιουργήσουμε ένα καλύτερο πρόγραμμα παρακολούθησης των ιών προκειμένου να μπορούμε να σταματήσουμε τις επιδημίες όταν τα περιστατικά είναι ακόμα σε διψήφιο αριθμό», κατέληξε ο Boni.

Φωτογραφία: NIAID