Ο νέος κορονοϊός SARS-CoV-2 που εμφανίστηκε στο Wuhan της Κίνας πέρσι και έχει φτάσει πλέον σε διαστάσεις πανδημίας, επηρεάζοντας συνολικά περισσότερες από 70 χώρες, είναι αποτέλεσμα της φυσικής εξέλιξης σύμφωνα με μία έρευνα που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Medicine.

Η ανάλυση του γονιδιώματος του ιού SARS-CoV-2 καθώς και άλλων ιών που σχετίζονται με αυτόν, δεν διαπίστωσε δεδομένα που να δείχνουν ότι ο ιός έχει κατασκευαστεί σε εργαστήριο.

«Συγκρίνοντας την αλληλουχία του γονιδιώματος του νέου κορονοϊού με τα διαθέσιμα δεδομένα για τους γνωστούς κορονοϊούς, μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ότι ο ιός SARS-CoV-2 είναι αποτέλεσμα της φυσικής εξέλιξης», είπε ο Kristian Andersen, PhD, αναπληρωτής καθηγητής ανοσολογίας και μικροβιολογίας στο Scripps Research και συγγραφέας της παρούσας μελέτης.

Οι υπόλοιποι επιστήμονες που έλαβαν μέρος στη μελέτη με τίτλο «The proximal origin of SARS-CoV-2» ήταν οι Robert F. Garry, από το Tulane University, Edward Holmes, από το University of Sydney, Andrew Rambaut, από το University of Edinburgh και W. Ian Lipkin, από το Columbia University.

Οι κορονοϊοί είναι μία μεγάλη οικογένεια ιών που μπορούν να προκαλέσουν παθήσεις διαφορετικής βαρύτητας. Η πρώτη γνωστή επιδημία σοβαρής νόσησης από κορονοϊό ήταν αυτή του 2003 από τον ιό SARS στην Κίνα. Η δεύτερη μεγάλη επιδημία από κορονοϊό παρατηρήθηκε το 2012 στη Σαουδική Αραβία και είχε προκληθεί από τον ιό MERS.

Στις 31 Δεκεμβρίου του 2019, οι υγειονομικές αρχές της Κίνας ενημέρωσαν τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (WHO) σχετικά με μία επιδημία από ένα νέο στέλεχος κορονοϊού που μπορεί να προκαλέσει σοβαρή νόσηση. Το στέλεχος αυτό ονομάστηκε SARS-CoV-2. Στις 20 Φεβρουαρίου 2020, είχαν καταγραφεί συνολικά 167.500 περιστατικά του COVID-19, αν και πιθανώς υπήρχαν πολύ περισσότεροι ασθενείς με ήπια συμπτώματα που δεν διαγνώστηκαν. Μέχρι την ημερομηνία αυτή, ο ιός είχε προκαλέσει συνολικά 6.600 θανάτους.

Λίγο μετά την έναρξη της επιδημίας, μία ομάδα επιστημόνων από την Κίνα, ανέλυσε την αλληλουχία του γονιδιώματος του ιού SARS-CoV-2 και δημοσίευσε τα αποτελέσματα σε όλες τις ερευνητικές ομάδες. Η ανάλυση αυτή έδειξε ότι οι υγειονομικές υπηρεσίες της Κίνας κατάφεραν να ανιχνεύσουν ταχύτατα τη νέα αυτή επιδημία, καθώς και ότι ο ιός άρχισε να μεταδίδεται από άνθρωπο σε άνθρωπο μετά την αρχική εισαγωγή του στον πληθυσμό. Ο Andersen και οι συνεργάτες του σε αρκετά ερευνητικά ινστιτούτα χρησιμοποίησαν τις πληροφορίες για την αλληλουχία του γονιδιώματος του ιού για να εξερευνήσουν τόσο την προέλευσή του, όσο και τις μεταλλάξεις που είχε υποστεί με βάση συγκεκριμένα χαρακτηριστικά του SARS-CoV-2.

Οι επιστήμονες ανέλυσαν περισσότερο την αλληλουχία που αντιστοιχεί στην πρωτεΐνη spike του ιού, δηλαδή μία δομή που χρησιμοποιεί ο ιός για να προσκολληθεί και να εισέλθει στα κύτταρα των ανθρώπων και των ζώων. Ειδικότερα, οι επιστήμονες εστίασαν σε δύο χαρακτηριστικά της πρωτεΐνης spike: την περιοχή πρόσδεσης στον υποδοχέα (RBD), μία δομή σαν «γάντζο» μέσω της οποίας η προσκολλάται στα κύτταρα, και το σημείο διάσπασης, ένα μοριακό «ανοιχτήρι» που επιτρέπει στον ιό να διαπεράσει τη μεμβράνη και να εισέλθει στα κύτταρα.

Στοιχεία που Επιβεβαιώνουν τη Θεωρία της Φυσικής Εξέλιξης

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το τμήμα RBD της πρωτεΐνης spike στον ιό SARS-CoV-2 έχει εξελιχθεί έτσι ώστε να στοχεύει ειδικά ένα μοριακό χαρακτηριστικό στο εξωτερικό των κυττάρων του ανθρώπου, που λέγεται ACE2. Το τελευταίο, είναι ένας υποδοχέας με σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης. Η πρωτεΐνη spike του SARS-CoV-2 προσδένεται με μεγάλη αποτελεσματικότητα στα ανθρώπινα κύτταρα. Κατά συνέπεια, οι επιστήμονες συμπέραναν ότι η μεγάλη αυτή συγγένεια είναι αποτέλεσμα φυσικής επιλογής και δεν είναι δυνατό να έχει παρασκευαστεί σε εργαστήριο.

Τη φυσική προέλευση του SARS-CoV-2 επιβεβαιώνει και η μοριακή δομή του ιού. Αν κάποιος ήθελε να κατασκευάσει ένα νέο κορονοϊό ως παθογόνο, θα είχε ξεκινήσει ως βάση από έναν ιό που γνωρίζουμε ότι προκαλεί νόσηση. Ωστόσο, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η μοριακή δομή του SARS-CoV-2 διαφέρει σημαντικά από αυτή άλλων γνωστών κορονοϊών στον άνθρωπο και ομοιάζει περισσότερο με κορονοϊούς που επηρεάζουν τις νυχτερίδες και τους μυρμηγκοφάγους (pangolin).

«Τα δύο αυτά χαρακτηριστικά του ιού, δηλαδή οι μεταλλάξεις στο τμήμα RBD της πρωτεΐνης spike και η χαρακτηριστική μοριακή του δομή, επιβεβαιώνουν ότι ο SARS-CoV-2 δεν έχει παρασκευαστεί στον εργαστήριο», είπε ο Andersen.

H Josie Golding, PhD, επικεφαλής επιδημιολογίας στο Wellcome Trust του Ηνωμένου Βασιλείου, δήλωσε ότι «οι παρατηρήσεις του Andersen και των συνεργατών του είναι ιδιαίτερα σημαντικές και διαλύουν τους μύθους που έχουν αρχίσει να διασπείρονται σχετικά με την προέλευση του SARS-CoV-2».

«Δεν αφήνουν αμφιβολίες ότι ο ιός είναι αποτέλεσμα φυσικής εξέλιξης» είπε η Goulding, «βάζοντας τέλος σε οποιαδήποτε θεωρία ότι έχει παρασκευαστεί στο εργαστήριο».

Η Προέλευση του Ιού

Με βάση την αλληλουχία του γονιδιώματος, ο Andersen και οι συνεργάτες του κατέληξαν σε δύο θεωρίες σχετικά με την προέλευση του SARS-CoV-2.

Σύμφωνα με την πρώτη θεωρία, ο ιός έφτασε στην παρούσα παθογόνο μορφή του μέσω φυσικής επιλογής σε ένα είδος διαφορετικό από τον άνθρωπο και στη συνέχεια μεταπήδησε στον ανθρώπινο πληθυσμό. Οι προηγούμενες επιδημίες των κορονοϊών είχαν ξεκινήσει με αυτό τον τρόπο. Συγκεκριμένα, η επιδημία του SARS είχε ξεκινήσει μέσω μετάβασης του ιού από την κυνογαλή (σιβέτα) στον άνθρωπο, ενώ η επιδημία του MERS είχε ξεκινήσει από τις καμήλες. Όπως υποστήριξαν οι επιστήμονες, ο ιός SARS-CoV-2 ξεκίνησε πιθανώς από τις νυχτερίδες, καθώς έχει αρκετές ομοιότητες με ένα κορονοϊό που επηρεάζει το είδος αυτό. Προς το παρόν, ωστόσο, δεν υπάρχει κάποιο καταγραγραμένο περιστατικό μετάδοσης του ιού από νυχτερίδα σε άνθρωπο, επομένως πιθανώς υπάρχει και άλλο ζώο που παρεμβάλλεται κατά τη μετάδοση του ιού από ένα είδος στο άλλο.

Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, και τα δύο προαναφερθέντα χαρακτηριστικά της πρωτεΐνης spike του SARS-CoV-2, δηλαδή το τμήμα RBD που προσδένεται στα κύτταρα και το σημείο διάσπασης που ανοίξει την κυτταρική μεμβράνη, απέκτησαν τις ικανότητες αυτές πριν τη μεταπήδηση του ιού στον άνθρωπο. Η θεωρία αυτή μπορεί να εξηγήσει την ταχεία εξάπλωση της επιδημίας μετά τα πρώτα περιστατικά στον άνθρωπο, καθώς ο ιός είχει ήδη τα χαρακτηριστικά που ενισχύουν την ικανότητα μετάδοσής του.

Σύμφωνα με τη δεύτερη θεωρία, ένα μη παθογόνο στέλεχος του ιού μεταπήδησε από ένα ζώο στον άνθρωπο και στη συνέχεια μεταλλάχθηκε στη μορφή που έχει σήμερα. Για παράδειγμα, ορισμένοι κορονοϊοί που προσβάλλουν τους μυρμηγκοφάγους (pangolin) που βρίσκονται στην Ασία και την Αφρική, φέρουν επίσης μία δομή RBD η οποία ομοιάζει αρκετά αυτή του SARS-CoV-2. Κατά συνέπεια, ένας κορονοϊός από τα ζώα αυτά μπορεί να μεταπήδησε σε έναν άνθρωπο είτε άμεσα είτε μέσω ενός άλλου είδους, όπως η νυφίτσα.

Στη συνέχεια, το άλλο χαρακτηριστικό της πρωτεΐνης spike του SARS-CoV-2, δηλαδή το σημείο διάσπασης, μπορεί να μεταλλάχθηκε ενώ ο ιός κυκλοφορούσε ήδη στον άνθρωπο, αλλά δεν είχε ανιχνευθεί, καθώς δεν προκαλούσε συμπτώματα. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι το σημείο διάσπασης του SARS-CoV-2 μοιάζει αρκετά με το σημείο διάσπασης ορισμένων στελεχών του ιού που ευθύνεται για τη γρίπη των πτηνών. Ο SARS-CoV-2 πιθανώς μεταλλάχθηκε ενώ βρισκόταν ήδη στον άνθρωπο, με αποτέλεσμα να παρουσιάσει το σημείο διάσπασης που ενισχύει την ικανότητά του να εξαπλώνεται, οδηγώντας έτσι στην πανδημία που αντιμετωπίζουμε σήμερα.

Ο Andrew Rambaut, ένας από τους συγγραφείς της έρευνας, τόνισε ότι είναι δύσκολο να γνωρίζουμε αυτή τη στιγμή ποια από τις δύο θεωρίες ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα. Προς το παρόν, ωστόσο, αν επιβεβαιωθεί ότι ο ιός μεταπήδησε με την παρούσα μορφή του από τα ζώα στον άνθρωπο, το σενάριο αυτό θα δημιουργήσει μεγάλη ανησυχία για το μέλλον, καθώς μπορεί να υπάρχουν και άλλοι ιοί που μεταλλάσσονται στα ζώα και μπορεί επίσης να μεταπηδήσουν στον άνθρωπο με τον ίδιο τρόπο οδηγώντας σε νέες επιδημίες. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η πρώτη θεωρία είναι μάλλον πιο ρεαλιστική σε σχέση με τη δεύτερη.