Komplexní analýza: Odkud pochází nový virus Corona?

Nedávný vznik nových koronavirů je zodpovědný za pandemii COVID-19, která upozorňuje na rizika, která mohou zvířata jako nový zdroj viru představovat pro člověka. Virus se nazývá SARS-CoV-2 a v současné době není možné určit původ lidské verze viru. Netopýři jsou považováni za nejvíce podobná zvířata známým virům, ale je také nejisté, že netopýři jsou přímým zdrojem SARS-CoV-2.

Jak se tedy z prostředí vynořily nové viry a začaly infikovat lidi? Každý virus má svůj vlastní jedinečný původ v čase a mechanismu, ale tam jsou některé běžné skutečnosti o všech nových virů.

První věc, kterou je třeba vědět, je, že je vzácné, aby viry skákat mezi druhy. Aby virus úspěšně přeskočil na nový hostitelský druh, musí být schopen udělat několik věcí.

Za prvé, musí být schopen vytvořit infekci replikací sám v novém hostiteli. Nejedná se o zavedený proces, protože mnoho virů může infikovat pouze určité typy buněk, jako jsou plicní buňky nebo ledvinové buňky. Když virus napadne buňku, virus se váže na specifické molekuly receptorů na povrchu buněk, takže nemusí být schopen vázat se na jiné typy buněk. Nebo virus nemusí být schopen replikovat v buňce z nějakého důvodu.

Jakmile se virus nakazí novým hostitelem, musí být schopen se replikovat natolik, aby infikoval ostatní a rozšířil se na ostatní. To je také velmi vzácné, většina virus skoky povede k tomu, co nazýváme "konec hostitelé", kde viry nemohou šířit sebe a nakonec zemřít.

Například virus chřipky H5N1 nebo "influenza ptáků" může infikovat lidi z ptáků, ale přenos mezi lidmi je velmi omezený. Někdy je tato překážka překonána a nově vznikající viry mohou skočit na nové hostitele, vytvořit nové řetězce přenosu a nové ohniska.

Z výzkumu v posledních několika desetiletích jsme se naučili některé mechanismy, které způsobují, že viry přeskakují mezi druhy. Typickým příkladem je virus chřipky. Tento virus obsahuje osm genomických fragmentů. Pokud dva různé viry infikují stejnou buňku, fragmenty těchto dvou virů se promíchají a vytvoří nový typ viru. Pokud se protein na povrchu nového viru výrazně změnil ve srovnání se současným kmenem chřipkového viru, pak nikdo nemá imunitu a nový virus se může snadno šířit.

Tento přenos chřipkového viru se nazývá přenos antigenu. To je to, co si myslíme, že se stalo v epidemii chřipky H1N1 v roce 2009, transformace, ke které došlo u prasat, a pak skočil na lidi a začal vypuknout. Existují také genetické důkazy, že tento mechanismus se může objevit u koronavirů, ačkoli jeho role při vzniku SARS-CoV-2 je třeba určit.

Nové viry mohou také vzniknout prostřednictvím genetických mutací v virovém genomu, což je častější u virů, protože viry ukládají své genetické informace v podobné molekulární RNA, nikoliv v DNA. Důvodem je, že tyto viry (s výjimkou koronavirů) postrádají metodu kontroly chyb při replikaci. Většina mutací generovaných během replikace způsobí poškození viru, ale některé mutace způsobí, že virus účinněji infikuje nové hostitele.

Nový koronavirus

Takže co si myslíme, že se stalo v případu SARS-CoV-2? Nedávná analýza genomu ukázala, že virus se rozšířil ve velmi podobné formě asi 40 let. Nejbližší příbuzní viru, které můžeme rozpoznat, byli nalezeni u netopýrů. Nicméně, tento virus a SARS-CoV-2 může mít společného předka asi před 40-70 lety, takže tento netopýří virus není příčinou tohoto ohniska.

Ačkoli tyto viry mají společného předka, vývoj za posledních 40 let je oddělil. To znamená, že SARS-CoV-2 může být přenášen na člověka netopýry nebo může být přenášen na člověka prostřednictvím mezidruhů. Například byly nalezeny viry blízce související s pangoliny. Nicméně, dokud nebudeme moci najít více úzce příbuzné druhy v životním prostředí, přesná cesta geneticky odlišné SARS-CoV-2 zůstane záhadou.

Není jasné, co změnilo virus tak, že může infikovat lidi tak snadno. Nicméně, vzhledem k tomu, že v posledních 20 letech, Coronavirus rodina zaznamenala tři hlavní nemoci-SARS, MERS, a COVID-19, je pravděpodobné, že to není naposledy, koronavirus infikuje člověka a spouští nová ohniska.

Je pravděpodobnější, že když se virus šíří u všech zvířat na světě, virus se rozšíří na člověka pouze tehdy, pokud mají možnost infikovat člověka prostřednictvím kontaktu mezi námi a jinými zvířaty. V procesu zkoumání nových oblastí a šíření do světa budou lidské bytosti vždy vystaveny novým virům. Ale nárůst lidské činnosti ve volné přírodě a obchod s volně žijícími zvířaty vytvořily perfektní živnou půdu.

Naše globální spojení umožňují, aby se nová nemoc rozšířila po celém světě během několika dní, což také komplikuje situaci. Za tyto mimořádné události musíme nést určitou odpovědnost, protože nadále zasahujeme do přírodního prostředí a zvyšujeme pravděpodobnost, že viry infikují člověka.