Недавнее появление нового коронавируса, вызвавшего пандемию COVID-19, пролило свет на риски, которые животные могут представлять для человека как источник новых вирусов. Рассматриваемый вирус, известный как SARS-CoV-2, был связан с рынком торговли дикими животными в Ухане, Китай, хотя ни один вирусолог ни в коем случае не уверен, что это был источник человеческой версии вируса. Летучие мыши были идентифицированы как животные с наиболее близким известным эквивалентным вирусом, хотя, опять же, биологи не уверены, что летучая мышь дала прямое происхождение SARS-CoV-2.
Итак, как на самом деле новые вирусы появляются из окружающей среды и начинают заражать людей? Каждый вирус имеет уникальное происхождение с точки зрения времени и механизма, но есть некоторые общие факты, которые справедливы для всех видов возникающих вирусов.
Первое, что нужно знать, это то, что вирусы редко прыгают между видами. Чтобы вирус мог успешно проникнуть в новый вид хозяина, он должен быть в состоянии сделать несколько вещей.
Во-первых, он должен быть в состоянии установить инфекцию на новом месте, копируя себя там. Это не дано всем вирусам, так как многие вирусы могут инфицировать только определенные типы клеток, такие как клетки легких или клетки почек. При атаке на клетку вирус связывается со специфическими молекулами рецептора на поверхности клетки и, следовательно, может не иметь возможности связываться с клетками других типов. Или вирус может просто не размножаться внутри клетки по любой причине.
Как только он заразил нового хозяина, вирус также должен быть в состоянии копировать себя настолько, чтобы заразить других и передать себя им. Это, опять же, очень редко, и большинство скачков вируса приведет к тому, что мы называем «тупиковыми узлами», от которых вирус не может сам себя передать и в конечном итоге умирает.
Например, вирус гриппа H5N1 или «птичий грипп» может инфицировать людей от птиц, но имеет очень ограниченную передачу между людьми. Время от времени этот барьер преодолевается, и появляющийся вирус может перейти к новому хозяину, создав новую цепь передачи и новую вспышку.
Птичий грипп может передаваться человеку, поэтому требуются защитные меры. Из исследований, проведенных за последние несколько десятилетий, мы понимаем некоторые механизмы, способствующие распространению вируса между видами. Вирус гриппа является классическим примером. Вирус содержит восемь сегментов генома, и, если два разных вируса заражают одну и ту же клетку, сегменты обоих могут смешиваться, создавая новый вид вируса. Если белки на поверхности нового вируса значительно изменились по сравнению с циркулирующими в настоящее время штаммами вируса гриппа, то никто не будет иметь иммунитета, и новый вирус сможет легко распространяться.
Этот сдвиг в вирусе гриппа называется антигенным сдвигом. Это то, что произошло с эпидемией гриппа H1N1 2009 года, когда у свиней произошел сдвиг, а затем произошел скачок к человеку, чтобы начать вспышку. Существует также генетическое доказательство того, что этот механизм может возникать в коронавирусах, хотя его роль в появлении SARS-CoV-2 еще предстоит определить.
Новые вирусы могут также возникать в результате генетических мутаций в геноме вируса, которые более распространены среди вирусов, которые вместо ДНК хранят свою генетическую информацию в аналогичной молекуле РНК. Это потому, что у этих вирусов (за исключением коронавирусов) нет способа проверить наличие ошибок при репликации. Большинство мутаций, возникающих во время репликации, будут вредными для вируса, но некоторые позволят ему более эффективно заразить нового хозяина.
Новый коронавирус
Так что же произошло в случае SARS-CoV-2? Недавний анализ генома предполагает, что вирус циркулировал в очень похожей форме на сегодняшний день в течение примерно 40 лет. Ближайший родственник вируса, который мы можем идентифицировать, обнаружен у летучих мышей. Тем не менее, этот вирус и SARS-CoV-2, вероятно, имели общего предка примерно 40-70 лет назад, и поэтому этот вирус летучей мыши не является причиной вспышки.
Хотя эти вирусы имеют общего предка, 40 лет эволюции с тех пор разделили их. Это означает, что SARS-CoV-2, возможно, прыгнул к человеку от летучих мышей, или это могло произойти через промежуточный вид. Например, в панголинах были обнаружены близкородственные вирусы. Но точный путь генетически различимого SARS-CoV-2 останется загадкой, пока мы не сможем найти более близкие относительные виды в окружающей среде.
Также неясно, что изменилось в вирусе, чтобы позволить ему так легко заражать людей. Однако, учитывая, что за последние 20 лет в семье коронавирусов появилось три основных заболевания — SARS, MERS и COVID-19 — вполне вероятно, что это не последний раз, когда коронавирус проникает в человека и вызывает новую вспышку заболевания.
Что делает это более вероятным, так это то, что, хотя они циркулируют у всех животных в мире, вирусы могут прыгнуть к людям только тогда, когда у них есть возможность от контакта между нами и другими животными. Люди всегда сталкивались с новыми вирусами, поскольку они исследовали новые области и распространились по всему миру. Но повышенная активность человека в диких районах и торговля дикими животными создают идеальные условия для размножения.
Это также усугубляется нашей глобальной связностью, которая позволяет новой болезни распространяться по всему миру за считанные дни. Мы должны принять на себя некоторую ответственность за эти возникающие события, поскольку мы продолжаем нарушать естественную среду обитания и увеличивать вероятность проникновения вирусов в человека.
Вспышка коронавируса вызывает замешательство и панику, а также дезинформацию распространена. Чтобы получить кристально четкие объяснения обо всем, что вам нужно знать о пандемии.