REKLAMA
czw. 29 kwietnia 2021, 21:19

Koronawirus w… starożytności

Choć obecnie hasłem koronawirus skrótowo określany jest konkretny patogen, SARS-CoV-2, musimy pamiętać, że jest to określenie nieprecyzyjne i zdecydowanie pojemniejsze niż skrótowiec dla czynnika wywołującego COVID-19.

Nikt nie jest w stanie przewidzieć kierunku ewolucji wirusa (fot. Shutterstock)
Pandemia COVID-19, która pochłonęła obecnie ponad 3 miliony istnień ludzkich, ujawniła, jak bardzo jesteśmy podatni na nowe wirusy (fot. Shutterstock)

Koronawirusy to gatunek niejednorodny, dzielony na cztery klasy, niespecyficzny jedynie dla gatunku ludzkiego, ale także dla innych ssaków, a nawet ptaków. Kiedy spojrzymy więc znacząco szerzej na filogenetykę tego RNA-wirusa, możemy cofnąć się o bagatela 55 milionów lat! Dziś jednak przyjrzymy się nieco „bliższej” historii tego patogenu.

Historia koronawirusów

Szacuje się, że najnowszy wspólny przodek wszystkich koronawirusów istniał zrodził się mniej-więcej na początku ósmego tysiąclecia p.n.e., chociaż niektóre modele umieszczają tego prakoronawirusa nawet 55 milionów lat wcześniej, co sugeruje długoterminową koewolucję z nietoperzami i gatunkami ptaków. Jeśli zejdziemy nieco głębiej w systematykę tego potagenu, linia alfakoronawirusów zróżnicowała się się około 2400 lat p.n.e., linia betakoronawirusów ok. 3300 p.n.e., linia gammakoronawirusów ok. 2800 pn.e., a linia deltakoronawirusów około 3000 p.n.e. do obecnych przedstawicieli poszczególnych grup. Nietoperze i ptaki, jako ciepłokrwiste kręgowce latające, są idealnym naturalnym rezerwuarem dla puli genów koronawirusa (nietoperze są rezerwuarem dla alfakoronawirusów i betakoronawirusów, a ptaki rezerwuarem dla gammakoronawirusów i deltakoronawirusów). Duża liczba i globalny zasięg gatunków nietoperzy i ptaków, które są nosicielami wirusów, umożliwiły szeroko zakrojoną ewolucję i rozprzestrzenianie koronawirusów.

Wiele ludzkich koronawirusów wywodzi się od nietoperzy – pierwsze przypadki różnicowania się ludzkich koronawirusów obok koronawirusów nietoperzy od wspólnego przodka miały miejsce już w średniowieczu (np. ludzki NL63 vs. ARCoV.2 nietoperza). Z kolei wspólny patogen dla wariantu nietoperza i SARS-CoV datowany jest na rok 1986.

Ciekawa wydaje się również filogeneza wariantu HCoV OC43, który wraz z mniej rozpowszechnionymi formami stanowi ok 15% przyczyn tzw. przeziębienia, obok dominujących rinowirusów. Należy on do betakoronawirusów, które w przeciwieństwie do wcześniej omawianych, wywodzą się od gryzoni a nie nietoperzy. W XVIII wieku w wyniku przeskoku międzygatunkowego dosięgnęły bydło domowe, by w 1890 r. dotrzeć do człowieka – przypuszcza się, że pandemia grypy z tego roku była de facto pojawieniem się wariantu OC43 w populacji ludzkiej, co potwierdza wysoki procent objawów nieurologicznych u ówczesnych pacjentów, tak bardzo charakterystycznych dla tego typu wirusa.

Wszystkie te dane pochodzą jednak z badań retrospektywnych – same początki identyfikacji koronawirusów w populacji ludzkiej przypadają bowiem dopiero na początek lat 60. XX wieku – w 1962 roku wyizolowano szczep B814 pochodzący od dziecka z objawami przeziębienia, stosując hodowlę narządową pochodzącą z tchawicy. Znaczącą uwagę koronawirusom zaczęto poświęcać jednak dopiero od roku 2002, kiedy to w chińskiej prowincji Guangdong zidentyfikowano betakoronawirusa SARS-CoV, nazywanego tak od wywoływanego przez niego zespołu ciężkiej niewydolności oddechowej (ang. Severe Acute Respiratory Syndrome).

Azjatyckie epidemie w starożytności

Bardzo ciekawych danych dostarczyła grupa badawcza Uniwersytetu w Arizonie pod kierownictwem Davida Enarda, która ustaliła, że starożytny koronawirus mógł zarazić przodków ludzi żyjących we współczesnej Azji Wschodniej już 25 tysięcy lat temu i utrzymywać się endemicznie przez kolejne tysiąclecia. Korzystając z informacji dostępnych w publicznej bazie danych, Enard i jego zespół przeanalizowali genomy 2504 osób w 26 różnych populacjach ludzi na całym świecie. Naukowcy skupili się na zestawie 420 ludzkich białek, o których wiadomo, że oddziałują z koronawirusami, z których 332 oddziałuje z SARS-CoV-2, wirusem wywołującym COVID-19. Większość z tych białek pomaga wirusowi replikować się w komórkach, ale niektóre pomagają komórce zwalczać wirusa. Geny kodujące te białka stale i losowo mutują, ale jeśli mutacja daje genowi przewagę – na przykład lepszą zdolność do zwalczania wirusa – będzie miał większą szansę na przekazanie następnemu pokoleniu. Naukowcy odkryli, że u ludzi pochodzenia wschodnioazjatyckiego pewne warianty genów kodujących wspomniane białka z biegiem czasu pojawiały się częściej, niż można by się tego spodziewać. Ten zestaw mutacji prawdopodobnie pomógł przodkom tej populacji stać się bardziej odpornymi na starożytnego wirusa, zmieniając ilość tych białek wytwarzanych przez komórki. Dowiedziono, że częstotliwość wariantów genów kodujących 42 z 420 analizowanych przez nich białek zaczęła wzrastać około 25 000 lat temu. Rozprzestrzenianie się korzystnych wariantów trwało do około 5000 lat temu, co sugeruje, że starożytny wirus nadal zagrażał tym populacjom przez długi czas.

Inna grupa naukowców odkryła niedawno, że sarbecowirusy (subgrupa w obrębie betakoronawirusów, obejmująca SARS-CoV-2), po raz pierwszy wyewoluowała 23500 lat temu, mniej więcej w tym samym czasie, gdy warianty genów kodujących białka związane z koronawirusem po raz pierwszy pojawiły się u ludzi – to jedynie dowodzi prawdziwości tezy o starożytnym rodowodzie patogenu.

Pandemia COVID-19, która pochłonęła obecnie ponad 3 miliony istnień ludzkich, ujawniła, jak bardzo jesteśmy podatni na nowe wirusy. Jednak jakkolwiek nowe wydaje się to zagrożenie, ludzie walczą z niebezpiecznymi wirusami od zarania dziejów.

Jak oceniasz artykuł?

Twoja ocena: Jeszcze nie oceniłeś/aś artykułu

Udostępnij tekst w mediach społecznościowych

0 komentarzy - napisz pierwszy Komentujesz jako gość [ lub zarejestruj]