Коронавирус вышел не из Уханя? Учёные нашли пять начальных точек распространения Covid-19

В ближайшее время в Китай отправится группа экспертов ВОЗ, которые должны помочь учёным установить природный очаг коронавируса. Не для того, чтобы отыскать виновных в глобальной эпидемии. ВОЗ, как и всё международное сообщество, хочет не допустить повторения подобных чрезвычайных ситуаций в будущем.

В 2004 году учёным удалось предотвратить повторную эпидемию "атипичной пневмонии" SARS, благодаря тому, что после первой вспышки эксперты установили происхождение инфекции и отследили её путь до природного очага. Как только вирус снова начал гулять среди людей, его смогли оперативно обезвредить.

Сейчас учёные прилагают все силы, чтобы повторить этот успех с новым коронавирусом. Только в этот раз идентичная задача обернулась на практике настоящей головоломкой, которая уже не раз заводила следователей в тупик.

Несмотря на значительное сходство двух вирусов, SARS-CoV-2 оказался куда более крепким орешком, чем его предшественник, и разгадать загадку его происхождения будет непросто.

"Поди туда не знаю куда"

Чтобы не допустить повторения эпидемии, учёным нужно как можно более точно ответить на два вопроса.

1. Откуда именно пришла новая инфекция. Проще говоря, какие животные в дикой природе носят в себе вирус, потенциально угрожающий очередной глобальной эпидемией.
2. Как именно вирус, ещё недавно поражавший исключительно животных, преодолел межвидовой барьер, то есть приобрёл способность переходить от животного к человеку. Нужно понять, что за мутация стала причиной этого изменения и насколько вероятно, что это произойдёт снова.

"Одно дело, когда какой-то вирус передаётся между людьми: у нас одинаковая иммунная система, одинаковая анатомия, очень похожие гены. Но для того чтобы перейти от животного к человеку, вирус должен преодолеть более высокий эволюционный барьер, то есть сильно измениться. Поэтому это и происходит настолько редко", – объясняет Самар Мета, один из ведущих экспертов лаборатории вычислительной биологии Sabeti Lab при Гарвардском университете.

Sabeti Lab учёные называют мировым центром вирусной генетики. За последние десятилетия эксперты этой лаборатории расшифровали генетический код и установили происхождение нескольких опасных патогенов, в том числе вирусов Зика и Эбола. В результате обе эти инфекции учёным удалось фактически обуздать. Сейчас, если где-то начинается вспышка вирусной лихорадки, её обычно удаётся относительно быстро погасить, не дав перерасти в полномасштабную эпидемию.

"У каждого вируса свой геном – специфическая последовательность ДНК или РНК. Она совершенно уникальна, настолько, что её можно сравнить с отпечатком пальца, – объясняет доктор Мета. – При каждом новом заражении геном вируса немного изменяется, буквально на доли процента, но это позволяет установить между двумя инфицированными связь. Если мои отпечатки пальцев и отпечатки моего брата не имеют между собой ничего общего, то мой вирус и вирус моего соседа будут практически идентичны".

Геном SARC-CoV-2 – это длинная последовательность РНК, состоящая примерно из 30 тысяч букв (нуклеотидов), идущих друг за другом в строгом порядке. При сборке каждой новой копии у вируса есть 30 тысяч возможностей ошибиться, случайно заменив одну букву другой.

Если такая ошибка произошла, но вирус не потерял способность размножаться, новая последовательность РНК будет воспроизводиться снова и снова, пока вновь не ошибётся при сборке уже в каком-то другом месте.

За счёт этого генетики могут довольно точно восстановить цепочку, по которой передавалась инфекция, и определить, кто кого заразил и в каком порядке, и следовательно, понять, кто был первым заболевшим – "нулевым пациентом", положившим начало всей эпидемии.

Найдя его, можно будет отыскать и животное, от которого он заразился.

Большие надежды

Китайские учёные, когда поняли, что в Ухане произошла вспышка непонятной болезни, собрали у всех имеющихся на тот момент пациентов образцы генетического материала, расшифровали их и начали сравнивать друг с другом, располагая в порядке расхождения вирусного генома. В результате выстроилось несколько длинных разветвлённых цепочек, показывающих путь передачи инфекции.

"Это так называемое филогенетическое дерево вируса. Оно показывает, в каком порядке происходили основные мутации, – объясняет Алина Чан, профессор Института Броуда, совместного центра генетических исследований Гарварда и MIT. – На схеме видно, как от одной вариации генома отделяется другая, потом из неё вырастает следующая ветвь и так далее. Фактически это наглядное изображение эволюции вируса".

Алина Чан – одна из авторов нашумевшей статьи о происхождении SARS-CoV-2, где утверждается, что генетически новый коронавирус отлично приспособлен к передаче от человека к человеку. А значит, нынешняя эпидемия может быть далеко не последней, если в дикой природе у вируса объявятся неизвестные нам пока близкие родственники.

Читайте также: Почему молодые люди после Covid-19 не могут вернуться к нормальной жизни? Заметки врача

Откуда появился вирус, мы пока не знаем. Свести цепочки заражений в Ухане к одной точке, из которой началось распространение инфекции, у генетиков не получилось. Начальных точек, никак не связанных между собой, оказалось целых пять.

Родственные связи

Несмотря на то что обнаружить "нулевого пациента" не удалось, учёные не теряют надежду рано или поздно установить природный очаг инфекции другим способом.

Ещё в начале января, как только китайские учёные расшифровали РНК возбудителя и сравнили полученный результат с базой данных, стало понятно, что он почти на 80% совпадает с геномом SARS – того самого вируса, что дважды вызывал вспышки "атипичной пневмонии" в 2002-2004 годах.

Чтобы найти источник первого SARS, у эпидемиологов ушло почти полгода. Дойдя по цепочке до первых заражённых, учёные выяснили, что сразу несколько из них посещали местный рынок, где продавали диких животных, и поняли, что, скорее всего, источник инфекции находится именно там.

Читайте также: У вас симптомы коронавируса? Рассказываем, что делать

Тестирование на рынке заняло не один месяц. Генетикам пришлось проверять всех животных, которые потенциально могли быть промежуточными переносчиками инфекции. В мае 2003 года их усилия увенчались успехом: идентичный вирус был найден в организме гималайских цивет.

"Когда в конце 2003 года случилась повторная вспышка SARS, учёные уже примерно представляли, где искать виновных, – продолжает профессор Чан. – Узнав, что одна из первых пациенток работала официанткой, эпидемиологи сразу же направились в ресторан, где она работала. Там они обнаружили цивет, проверили их на вирус, анализ дал положительный результат".

Расследование было закончено за несколько недель, масштабную эпидемию удалось предотвратить.

"Проведённый позже генетический анализ подтвердил, что вторая вспышка не была отголоском первой, – уточняет Алина Чан. – За год с небольшим вирус действительно преодолел межвидовой барьер по меньшей мере дважды".

Ложный след

Узнав, что нынешний коронавирус – близкий родственник SARS, учёные поняли, что искать его прародителя тоже нужно на местных рынках диких животных. Но кого тестировать на этот раз? Неужели снова цивет?

Ближайшим генетическим родственником SARS-CoV-2 оказался вирус RATG13, обнаруженный в 2013 году у летучих мышей в провинции Юньнань. Геномы двух вирусов совпали на 96,2%.

Это не стало для учёных неожиданностью. Ещё в 2007 году был опубликован обзор научных работ, где говорилось, что в природе существует постоянный "резервуар" вирусов, родственных SARS. Чаще всего их переносят именно летучие мыши.

Авторы статьи предупреждали: высока вероятность того, что вирус станет представлять опасность и для людей, так что нужно готовиться к новой эпидемии.

Читайте также: Как лечиться дома от пневмонии, вызванной Covid-19

Однако на этот раз работа на уханьском рынке застопорилась. К удивлению генетиков, все найденные ими у рыночных животных образцы оказались более далёкими родственниками нового коронавируса, чем тот, что был обнаружен шесть с лишним лет назад в тысяче километров от него.

Чуть позже выяснилась ещё одна неожиданная подробность: из пяти подтверждённых первых случаев заражения (тех самых "первых пациентов") связать с Уханьском рынком удалось только один. Получается, что остальные четверо подхватили инфекцию где-то ещё, может даже, в разных местах.

Так или иначе, основная версия учёных о происхождении вируса не подтвердилась. Ведущий на рынок след оказался ложным.

"Проблема с Covid-19 заключается в том, что мы до сих пор так и не нашли в организме ни одного животного такую версию SARS-CoV-2, которая бы позволяла предположить, что люди заразились этим вирусом от животных, – разводит руками профессор Чан. – Пока что, наоборот, все животные, у которых был обнаружен SARS-CoV-2, получили его от людей".

Удивительный гибрид

Судя по всему, на уханьском рынке произошёл лишь первый случай массового заражения новым вирусом. Как он туда попал, а также где и как долго скрывался до этого, по-прежнему остаётся загадкой.

Учёные Университетского колледжа Лондона подсчитали: на то, чтобы геномы SARS-CoV-2 и его ближайшего родственника RATG13 разошлись от общего предка на не совпадающие 4% путём одних мутаций, потребовалось бы примерно 50 лет естественной эволюции.

По мнению учёных, это маловероятно. Скорее новый коронавирус получил эту часть своего генома, обменявшись фрагментами РНК с другим вирусом в теле какого-то промежуточного хозяина.

Рекомбинация двух вирусов внутри одного организма – явление редкое, но неплохо изученное. За счёт этого феномена, судя по всему, преодолел межвидовой барьер и первый SARS, позаимствовав часть своего генома у вируса гималайских цивет.

Промежуточным хозяином SARS-CoV-2 долго считали панголина – у этих животных ранее был обнаружен вирус, частично схожий с "недостающим" фрагментом. Предполагалось, что SARS-CoV-2 получил от него своё главное оружие – шиповидный белок, который делает вирус заразным, позволяя проникать в наши клетки.

Однако, возможно, что всё как раз наоборот – шиповидный белок достался панголинам от предка нынешнего коронавируса.

Ни одну из этих версий нельзя исключить полностью. Возможно, со временем у учёных появятся и другие теории. По словам Алины Чан, с уверенностью о новом коронавирусе можно сказать только одно: генетически он отлично приспособлен к тому, чтобы легко передаваться от человека к человеку.

"Однако в настоящий момент у нас нет достаточных свидетельств в пользу ни одного конкретного сценария адаптации SARS-CoV-2, – подчёркивает она. – И непонятно, когда такие свидетельства будут найдены".

Самар Мета убеждён, что рано или поздно учёным удастся найти ответы на поставленные вопросы. Главное, не бросать поиски, иначе повторение эпидемии неизбежно.

Так же считает и Алина Чан. По её словам, все конспирологические версии происхождения вируса давно опровергнуты учёными, но многие продолжают использовать их в своих целях, зарабатывая политические очки.

"Учёные всего мира работают, не покладая рук, пытаясь понять биологию и эпидемиологию вируса, разрабатывая варианты лечения, вакцины. Делают всё, чтобы предсказать возможное развитие пандемии и в конечном итоге справиться с ней. Никогда ещё научное сообщество не было настолько единым перед лицом общей проблемы. Но вопрос о происхождении SARS-CoV-2 стал настолько политизированным, что люди забыли о настоящей цели: ответ на него нужен в первую очередь для того, чтобы не допустить новых вспышек коронавируса в будущем", – заключает профессор Чан.