Исследование панголина позволяет обнаружить новые штаммы коронавирусов и вызывает опасения по поводу их происхождения

В прошлом веке в разных регионах мира происходили вирусные вспышки, вызванные патогенными для человека коронавирусами (CoVs), которые приводили к эпидемиям и пандемиям. Совсем недавно коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2) вызвал продолжающуюся пандемию коронавирусной болезни 2019 (COVID-19), а коронавирус ближневосточного респираторного синдрома (MERS-CoV) стал возбудителем вспышки MERS.

Во многих случаях появление новых вирусов обусловлено зоонозным распространением, как это было продемонстрировано на примере MERS-CoV, который передался человеку от верблюдов. Летучие мыши считаются естественными резервуарными хозяевами как SARS-CoVs, так и MERS-CoVs.

Недавнее исследование, опубликованное на сервере препринтов bioRxiv*, выявило новые КоВ, связанные с HKU4, в наборе данных секвенирования одноклеточных панголинов.

Справочная информация

Существует две гипотезы о происхождении SARS-CoV-2, первая из которых гласит, что вирус распространился от животных на рынке морепродуктов в Ухане, Китай. Вторая гипотеза - случайный выброс вируса из лаборатории в Ухане, исследующей связанные с атипичной пневмонией ковирусы.

КоВ, связанные с HKU4, принадлежат к роду коронавирусов бетакоронавирусов и подроду мербековирусов. MERS-CoV и HKU4-CoV используют рецептор дипептидилпептидазы 4 (DPP4) клетки-хозяина для инвазии.

В конце 2019 года в наборе данных секвенирования тканей панголина был обнаружен частичный геном вируса SARS-CoV-2. После вспышки COVID-19 в образцах тканей панголина были выявлены два штамма, связанных с SARS-CoV-2, включая штаммы Гуандун (GD) и Гуанси (GX).

Штамм коронавируса GD pangolin показал 97% сходство с доменом связывания рецептора (RBD) SARS-CoV-2. Кроме того, наблюдалось десятикратное увеличение сродства связывания GD панголин-родственного CoV (PCoV) с рецептором ангиотензин-превращающего фермента 2 (ACE2) человека по сравнению с ACE2 панголина.

Коронавирусы панголинов GX были впервые идентифицированы в образцах тканей малайского панголина (Manis javanica). Как GD, так и GX, по-видимому, встречаются редко, и в дикой природе инфекция не выявлена.

КоВ, связанные с HKU4, включая MjHKU4r-CoV-1 и его варианты, были выявлены у четырех из восьмидесяти шести панголинов, изъятых таможней Гуанси. Несмотря на то, что панголины были признаны слабо восприимчивыми к КоВ, связанному с атипичной пневмонией, клетки проксимальных канальцев их почек указывали на восприимчивость.

Об исследовании

В настоящем исследовании из наборов данных одноклеточного секвенирования рибонуклеиновой кислоты (RNA-Seq) семи панголинов был идентифицирован новый ЦМВ HKU4r-BGI-2020. Филогенетически HKU4-BGI-2020 принадлежит к кладу b, который содержит панголиновые коронавирусы MjHKU4r-CoV-1, PCoV HKU4-P251T и Tylonycteris robustula bat CoV 162275 на полногеномном уровне, а также РНК-зависимую РНК-полимеразу (RdRp), гены шипа (S) и нуклеокапсида (N).

HKU4r-BGI-2020 показал 97,34% нуклеотидное сходство с MjHKU4r-CoV-1, недавно идентифицированным коронавирусом, связанным с панголинами, 97,23% сходство с HKU4-P251T и 92,86% нуклеотидное сходство с изолятом CoV летучей мыши Tylonycteris robustula. MjHKU4r-CoV-1, MjHKU4r-CoV-2, MjHKU4r-CoV-3 и MjHKU4rCoV-4 были обнаружены в четырех наборах данных секвенирования следующего поколения (NGS), полученных от панголинов Manis javanica, изъятых таможней Гуанси.

Интересно, что обнаруженный частичный CoV, связанный с HKU4 и имеющий 97,48% сходства с PCoV HKU4-P251T, имел только 25 совпадающих чтений в наборе данных NGS. Из-за низкого количества считываний неясно, является ли CoV результатом случайного загрязнения.

Наборы данных NGS, полученные из образцов HKU4-GX, PPeV-GX и GX19-89 в рамках биопроекта PRJNA901878, почти полностью содержали геном Sus scrofa, а не M. javanica или Rhizomys pruinosus.

Учитывая полученные данные, неправдоподобно, что идентифицированный CoV был связан с образцами M. javanica.

Основываясь на судебной геномике, соотношение показаний вируса и животного может быть использовано для определения того, является ли конкретное животное вероятным хозяином или нет. Наличие изолята гунновируса панголина GX/HKU4-GX/2020 в наборе данных S. scrofa NGS и его сходство с CoV панголина MjHKU4r-CoV-1 указывает на то, что они связаны с лабораторными исследованиями.

Около 98% считываний, связанных с HKU4, были обнаружены в наборе данных РНК-Seq из ядер одноклеточных клеток толстого кишечника. Была обнаружена общая умеренная корреляция между содержанием бактерий и содержанием вирусных чтений. Наборы данных образцов желудка, легких, печени, двенадцатиперстной кишки и сердца также продемонстрировали присутствие вируса в следовых количествах.

В селезенке и почках не было обнаружено ни одного считывания CoV, связанного с HKU4, что указывает на то, что животные не были инфицированы естественным путем, а последовательности были получены в лаборатории во время обработки образцов органов. Данное исследование позволяет предположить, что панголины вряд ли являются промежуточными хозяевами бетакоронавируса.

Выводы

Новый CoV был идентифицирован с помощью наборов данных РНК-Seq, полученных от одного панголина, умершего от естественных причин.

HKU4-BGI-2020 представляет собой четвертый связанный с HKU4 CoV, который был отнесен к недавно выявленному "кладу b". Эта клада филогенетически отличается от известных КоВ, связанных с HKU4. MjHKU4r-CoV-2 и MjHKU4rCoV-4 были определены как близкие варианты этого изолята.

https://www.news-medical.net/news/20230622/Pangolin-study-uncovers-novel-strains-of-coronaviruses-and-raises-concerns-about-origin.aspx