Jediná aminokyselina má moc rozhodnúť, či nastane ďalšia pandémia: Ovláda to, či vírus dokáže preskočiť zo zvieraťa na človeka
Vedci zistili, že jediná zmena vo vírusovom proteíne môže rozhodnúť o tom, či koronavírus zostane u zvierat, alebo sa dokáže prispôsobiť človeku.
Vedci možno našli jednu z drobných zmien, ktorá rozhoduje o tom, či vírus zostane iba u zvierat, alebo dokáže preskočiť na človeka. Nová štúdia ukázala, že pri koronavírusoch môže mať veľký význam jediná zmena v malej časti vírusového proteínu. Takáto nenápadná genetická úprava môže zmeniť spôsob, akým vírus komunikuje s imunitným systémom človeka.
Práve prechod vírusov zo zvierat na ľudí patrí medzi najčastejšie príčiny vzniku nových epidémií. Vedci predpokladajú, že podobným spôsobom vznikla aj pandémia ochorenia COVID-19. Vírus SARS-CoV-2 má totiž príbuzných medzi koronavírusmi, ktoré prirodzene žijú v netopieroch.
Výskumníci z Kalifornskej univerzity v San Franciscu, Icahnovej lekárskej fakulty Mount Sinai, Pasteurovho inštitútu a Fred Hutchinson Cancer Center teraz skúmali, prečo niektoré vírusy zostanú viazané na svojho pôvodného hostiteľa, zatiaľ čo iné dokážu infikovať človeka a spôsobiť vážne ochorenie.
Toto môže byť dôvod, prečo niektoré vírusy preskakujú zo zvierat na človeka
Vedci porovnali SARS-CoV-2 s príbuzným koronavírusom označovaným ako RaTG13. Ten sa nachádza u netopierov a na rozdiel od SARS-CoV-2 nie je známy tým, že by infikoval ľudí. Výskumníci sledovali, ako oba vírusy reagujú s obrannými mechanizmami v ľudských a netopierích pľúcnych bunkách.
Na experimenty použili aj prvú laboratórne vypestovanú bunkovú líniu pľúc netopiera podkovára veľkého. Tento druh netopiera patrí medzi dôležité zdroje koronavírusov, ktoré vedci dlhodobo sledujú. Kľúčovú úlohu podľa výsledkov zohral vírusový proteín s názvom OrfB9. SARS-CoV-2 a RaTG13 sa v tejto oblasti líšia iba jedinou aminokyselinou z približne stovky, ktoré tento proteín tvoria.
Neprehliadni
Práve táto malá odlišnosť však spôsobila výrazný rozdiel. V ľudských bunkách verzia proteínu z vírusu SARS-CoV-2 dokázala vypnúť určitý obranný mechanizmus imunitného systému. Vírus tak získal lepšie podmienky na rozmnožovanie. Naopak, verzia OrfB9 z netopierieho koronavírusu aktivovala imunitný proteín, ktorý pomohol vírus brzdiť.
Inými slovami, vedci našli konkrétny príklad toho, ako môže jediná zmena v genetickej informácii upraviť správanie vírusu. Neznamená to, že každá podobná zmena automaticky vytvorí nový nebezpečný vírus, ale ukazuje to jeden z mechanizmov, ktoré môžu pomôcť pri prechode medzi druhmi.
Nevan J. Krogan, riaditeľ Quantitative Biosciences Institute a hlavný autor štúdie, upozornil, že rozdiel medzi vírusom, ktorý zostane u zvierat, a vírusom schopným infikovať ľudí, môže byť prekvapivo malý.
Podľa vedcov môže práve mapovanie podobných zmien pomôcť vytvoriť systém včasného varovania. Ak výskumníci dokážu odhaliť určité vzorce v vírusových proteínoch, môžu lepšie odhadnúť, ktoré vírusy majú vyššiu šancu adaptovať sa na človeka.
Liek, ktorý by mohol pomôcť minimalizovať dopad budúcich pandémií
Štúdia zároveň ukazuje, prečo je sledovanie vírusov v prírode také dôležité. Netopiere, hlodavce a ďalšie zvieratá nesú obrovské množstvo vírusov, ktoré ľudia nikdy nemusia spoznať. Problém nastáva vtedy, keď sa vírus stretne s novým hostiteľom a jeho genetická výbava mu umožní prekonať obranné mechanizmy cudzieho druhu.
Výskumníci preto nechcú iba spätne vysvetľovať vznik minulých pandémií. Cieľom je nájsť molekulárne signály, ktoré by mohli upozorniť na rizikové vírusy ešte predtým, než spôsobia väčší problém.
„Keď tieto interakcie medzi proteínmi porovnáme naprieč dvoma vírusmi a dvoma druhmi, môžeme odhaliť molekulárne znaky, ktoré upozornia na riziko preskočenia vírusu medzi druhmi,“ dodal Krogan.
Výsledky štúdie tak neprinášajú predpoveď konkrétnej budúcej pandémie, ale ponúkajú ďalší pohľad na zložitý proces, počas ktorého sa vírusy menia a prispôsobujú novým podmienkam. Aj jedna malá úprava na úrovni molekúl môže podľa vedcov ovplyvniť, ako sa vírus správa v inom organizme.
