Недавно опубликованные данные об образцах вируса SARS-CoV-2, взятых с рынка, где произошло много ранних случаев заболевания, свидетельствуют о присутствии животных, но не доказывают, что они были инфицированы и передали вирус людям.
Новые и бурно обсуждаемые генетические данные добавляют несколько важных фрагментов в головоломку о том, как и где вирус, вызывающий COVID, впервые заразил человека. Эти фрагменты не решают головоломку и не полностью гасят споры вокруг предположений об "утечке из лаборатории", но они помогают прояснить общую картину.
В середине марта международная группа исследователей опубликовала доклад, основанный на генетическом материале из положительных образцов COVID на продовольственном рынке в Ухани, Китай, где были зарегистрированы самые ранние случаи заболевания. Ученые из Китайского центра по контролю и профилактике заболеваний (CCDC) и их коллеги в начале марта загрузили данные, использованные в докладе, в научную базу данных под названием GISAID. Позже они удалили его, но затем снова сделали доступным. Анализ данных в отчете международной группы выявил наличие ДНК и РНК животных, в том числе енотовидных собак, в образцах, взятых с рыночных прилавков и других поверхностей, которые дали положительный результат на SARS-CoV-2. На прошлой неделе китайские исследователи опубликовали свои собственные выводы по этим данным в журнале Nature. Они подтвердили наличие генетического материала енотовидных собак и других видов животных на рынке, но заявили, что эти данные не доказывают, что животные были инфицированы вирусом.
Енотовидные собаки (Nyctereutes procyonoides), представители семейства псовых с енотоподобной окраской морды, родом из восточной Азии, где их иногда незаконно продают ради меха и мяса. Ученые обратили внимание на присутствие этих животных на рынке, поскольку известно, что они восприимчивы к SARS-CoV-2 и способны его распространять. Данные образцов являются конкретным доказательством того, что на оптовом рынке морепродуктов Хуанань в Ухани продавались дикие животные, и подтверждают более ранние сообщения и фотографии. Авторы международного доклада и другие исследователи говорят, что обнаружение генетического материала животных в такой близости от SARS-CoV-2 является дополнительным доказательством в пользу естественной передачи вируса от животных к человеку на рынке.
"Полученные данные весьма показательны: именно в той части рынка, где, согласно нашим другим анализам... мы должны были найти животных, теперь мы нашли их именно в этом месте - с вирусом и без, что важно, большого количества человеческой [ДНК]", - говорит Анжела Расмуссен, вирусолог из Организации по вакцинам и инфекционным заболеваниям - Международного центра вакцин и одна из соавторов международного доклада.
Результаты исследования не подтверждают, что животные были инфицированы или что они первыми передали вирус людям. И хотя нет никаких известных доказательств в пользу альтернативного сценария, при котором вирус просочился из одной из нескольких вирусологических лабораторий в Ухани, где проводятся исследования коронавирусов, новые данные не могут исключить такой сценарий. (Отслеживание происхождения нового вирусного заболевания может занять десятилетия - оригинальный вирус атипичной пневмонии был отслежен до летучих мышей через 15 лет после того, как он вызвал смертельную вспышку в 2002-2003 годах, а происхождение многих пандемических вирусов так и не было установлено). CCDC обнародовал данные после того, как ВОЗ призвала китайских исследователей опубликовать их, чтобы ученые всего мира могли их проанализировать. "Эти данные могли и должны были быть предоставлены три года назад", - сказал генеральный директор ВОЗ Тедрос Адханом Гебрейесус на брифинге 17 марта.
Журнал Scientific American поговорил с членами международной группы, написавшей первоначальный отчет о генетических последовательностях рынка, а также с некоторыми учеными, которые не принимали в этом участия, о том, что эти данные говорят и не говорят нам о происхождении SARS-CoV-2.
О чем говорят генетические последовательности животных с рынка?
Образцы митохондриальной ДНК и РНК являются прямым доказательством того, что животные - в том числе енотовидные собаки - действительно продавались на рынке рядом с людьми, которые в какой-то момент были инфицированы. Неясно, был ли генетический материал получен от живых животных или продуктов животного происхождения, таких как мясо, но другие исследователи уже сообщали о продаже живых животных на этом рынке, а эволюционный биолог Эдвард Холмс - соавтор доклада международной группы - сфотографировал живых енотовидных собак на этом рынке несколькими годами ранее.
Многие образцы с положительной реакцией на вирус были сгруппированы в юго-западном углу рынка, в том же месте, где ранее были обнаружены прилавки с живыми животными. Полдюжины положительных на вирус образцов также содержали ДНК или РНК енотовидной собаки, часто в большем количестве, чем ДНК человека. Один образец вообще не содержал человеческой ДНК. Кроме того, авторы доклада обнаружили генетический материал амурских ежей, малайских дикобразов, масковых пальмовых циветт, сибирских ласок, хохлатых бамбуковых крыс и других животных. Эти животные также могли выступать в качестве промежуточного носителя вируса, который, по мнению ученых, вероятно, появился в организме диких летучих мышей, но пока не доказано, что они восприимчивы к SARS-CoV-2. Масковые пальмовые циветты были признаны промежуточным хозяином вируса SARS, который вызвал эпидемию в 2002-2003 годах.
"В отчете найдены генетические доказательства того, что множество животных находилось в ларьках, - говорит ведущий автор Алекс Критс-Кристоф, старший научный сотрудник по вычислительной биологии в Cultivarium, некоммерческой организации по микробиологическим исследованиям. Это дает косвенные доказательства в пользу того, что вирус распространился среди людей от животных - тип инфекции, известный как зооноз - на рынке. "Это не окончательное доказательство того, что животные были инфицированы, но оно вполне согласуется с этим", - считает Критс-Кристоф. В науке, добавляет он, "нет такого понятия, как доказательство. Есть только степени уверенности... которые становятся достаточно определенными, чтобы мы могли использовать эту науку для изменения политики и принятия решений".
Последующее исследование, опубликованное в журнале Nature бывшим руководителем CCDC Джорджем Гао и его коллегами, которые первоначально собрали и распространили данные о пробах мазках, подтверждает некоторые выводы международной группы, но не делает таких же выводов. "Наше исследование подтвердило существование енотовидных собак и других предполагаемых/потенциальных животных, восприимчивых к SARS-CoV-2, на рынке до его закрытия", - пишут авторы. "Однако эти образцы окружающей среды не могут служить доказательством того, что животные были инфицированы. Более того, даже если животные были инфицированы, наше исследование не исключает возможности передачи вируса от человека к животному, учитывая, что время отбора проб было после заражения человека на рынке, о чем сообщалось ретроспективно. Таким образом, пока нельзя исключать возможность потенциального попадания вируса на рынок через инфицированных людей или [замороженные] продукты".
Новые результаты основываются на предыдущих исследованиях, подтверждающих, что рынок является ранним эпицентром SARS-CoV-2, и предполагающих множественное зоонозное происхождение, связанное с рынком. Если рынок не был первоначальным очагом вспышки SARS-CoV-2, а скорее просто местом распространения, вызванного уже инфицированными людьми, "вы должны спросить, почему именно там?", - говорит Критс-Кристоф. "Если люди занесли вирус туда, то почему они занесли его в то место в Ухани, где больше всего ларьков, торгующих дикими животными?".
Предыдущее исследование, проведенное под руководством Джонатана Пекара, исследователя в области биомедицинской информатики Калифорнийского университета и соавтора доклада международной группы, позволило предположить, что в Ухани в самые ранние дни пандемии циркулировали две линии вируса - А и В - и что обе они были связаны с рынком. Линия В - первая, которая, как считается, инфицировала людей. Это может означать, что вирус был занесен туда дважды, считает Расмуссен. "Возможно ли, что кто-то, работающий в [Уханьском институте вирусологии], мог заразиться линией В [первой линией, которая, как считается, инфицировала людей], появиться [на] рынке и не заразить никого другого по пути туда, хотя он находится [примерно в 10 милях] - а затем на следующей неделе произошло то же самое с вирусом линии А?". говорит Расмуссен. "Это возможно, но я не думаю, что это очень правдоподобно, по сравнению с альтернативой: что линия А и линия В произошли от животных, а затем произошло два отдельных распространения".
Но критики двухлинейной интерпретации указывают на то, что эти линии различались только двумя генетическими мутациями. А учитывая то, как быстро развивается SARS-CoV-2, вполне возможно, что одна линия эволюционировала в другую после попадания на рынок. "Я не думаю, что тот факт, что среди ранних вирусов... их можно разделить на две группы, отличающиеся всего двумя мутациями, означает, что должно было произойти два проникновения", - говорит Джесси Блум, специалист по вычислительной биологии из Онкологического центра Фреда Хатчинсона. "Возможно также, что одна из них могла эволюционировать в другую у людей".
Тем не менее, полученные результаты являются самым убедительным на сегодняшний день доказательством того, что восприимчивые к COVID животные были на рынке примерно в то же время и в том же месте, где COVID заражал людей. Кроме того, они дают ученым представление о том, где искать животных, более близких к месту происхождения вируса: теперь они могут сосредоточить свои усилия за пределами рынка, на торговле дикими животными или на фермах, где эти животные могли быть выращены. ДНК енотовидной собаки не совпадает ни с одним из известных в настоящее время сельскохозяйственных животных, что позволяет предположить, что животные, проданные на рынке, могли быть дикими.
Следующим шагом, говорят Критс-Кристоф и его коллеги, будет поиск вируса в диких енотовидных собаках и некоторых других животных, которые продавались в момент начала пандемии, а также в популяциях диких летучих мышей, которые, как известно, являются носителями родственных коронавирусов. Но найти инфицированное животное остается сложной задачей. Даже если такое животное будет найдено, не будет уверенности в том, что оно не было заражено человеком. Тем не менее, изучив генетическую последовательность этого вируса, можно определить, развивался ли прародитель пандемического вируса в организме животного.
Каковы недостатки новых генетических данных?
Одним из основных недостатков этих данных является тот факт, что эти образцы были взяты более чем через месяц после появления первого зарегистрированного случая заболевания COVID, примерно 17 ноября 2019 года (как сообщила китайская газета и подтвердил эволюционно-генетический анализ). Невозможно узнать, были ли тогда на рынке те же животные, или они были заражены до появления первых случаев заболевания людей. "Я думаю, основное ограничение заключается в том, что, к сожалению, отбор проб проводился в январе 2020 года, а не в начале декабря 2019 года", - говорит Блум. "Трудно интерпретировать, что означает соответствие между содержанием ДНК животных и людей в этих образцах и содержанием SARS-CoV-2". CCDC сообщил, что ни одно из живых животных с рынка Ухани, отобранных им в начале января 2020 года, не было инфицировано вирусом, но это не исключает возможности того, что они были инфицированы несколькими неделями ранее.
Еще одно возможное ограничение, о котором говорили критики, заключается в том, что скопление положительных проб в юго-западном углу рынка могло быть просто результатом того, что исследователи проводили более тщательный отбор проб вблизи прилавков с животными. Однако, по словам Критс-Кристофа, полный набор данных указывает на то, что это скопление не было просто ошибкой выборки.
Алина Чан, научный консультант Гарвардского университета, которая была убежденным сторонником гипотезы о лабораторной утечке, считает, что генетические данные о животных не добавляют ничего нового, что не было бы уже известно или предполагалось, а скорее просто подтверждают наличие животных на рынке в Ухани. "Для меня нет ничего шокирующего в том, что на этих поверхностях можно найти материал от енотовидной собаки", - делится Чан. Она отмечает, что вирус SARS-CoV-2 был обнаружен по всему рынку, а не только у прилавков с животными.
Есть ли доказательства в пользу гипотезы утечки из лаборатории о происхождении SARS-CoV-2?
Нет никаких известных доказательств того, что пандемия стартовала в лаборатории. "Главный аргумент, который приводился в пользу сценария, связанного с исследованиями, - это аргумент, основанный на близости: вспышка началась в Ухани, где есть лаборатории, изучающие SARS-подобные коронавирусы", - говорит Блум, добавляя, что это может быть совпадением. "Определенно нет прямых доказательств того, что какая-либо из лабораторий изучала вирус, идентичный SARS-CoV-2".
Блум считает, что существует четыре вероятных сценария, по которым могла начаться пандемия, два из которых связаны с лабораторией или исследователем:
- енотовидная собака или другое промежуточное животное-носитель непосредственно заразило человека в Ухани или в другом месте;
- летучая мышь непосредственно заразила человека за пределами Ухани и принесла вирус обратно в город (летучие мыши, которые переносят подобные вирусы, не водятся в Ухани);
- ученый одной из вирусологических лабораторий Ухани заразился от летучей мыши во время полевых работ;
- или ученый одной из лабораторий взял образец вируса у летучей мыши или другого животного, привез образец обратно в Ухань и заразился во время работы с ним в лаборатории.
"В моем понимании, честно говоря, все эти варианты остаются возможными", - говорит Блум. "Не зная большего количества подробностей, в том числе о том, что происходило с первыми инфекциями в Ухани, я думаю, что очень трудно с высокой степенью уверенности отрицать или исключать любой из них".
Чан согласна с этим и добавляет еще один возможный сценарий лабораторного происхождения: вирус был доставлен в лабораторию и, в попытке узнать, как он мутирует, был сконструирован так, чтобы лучше инфицировать человеческие клетки, а затем каким-то образом попал в мир. Это самая спорная идея, и большинство ученых отмечают, что для нее нет абсолютно никаких доказательств. Чан и другие указывают на необычную особенность вируса, называемую сайтом расщепления фурина, как на доказательство того, что он был сконструирован, но такие сайты были обнаружены и в вирусах в природе.
По меньшей мере восемь разведывательных агентств США провели собственные расследования происхождения вируса. Четыре агентства пришли к выводу, что наиболее вероятен естественное распространение вируса от животных, два - в пользу утечки из лаборатории, а два не определились. Президент США Джо Байден недавно подписал законопроект, требующий рассекретить правительственную информацию о происхождении COVID.
Пока же ученые располагают несовершенными, но убедительными доказательствами того, что животные, восприимчивые к вирусу, продавались на рынке, где работали или бывали некоторые из первых пациентов с COVID. С другой стороны, существует возможность - но нет доказательств - что вирус мог попасть в организм людей, работающих в вирусологической лаборатории в Ухани, изучающей коронавирусы. Без дополнительных доказательств и прозрачности со стороны властей Китая найти правду будет сложно. Но, может быть, и возможно.
"Люди продолжают делать ставки на то, что никакой новой информации не появится, а новая информация продолжает появляться", - говорит Критс-Кристоф. "Вы видите это постоянно. Люди говорят: "Думаю, мы никогда не узнаем больше, чем знаем сейчас". Я никогда так не скажу и никогда не буду делать такие выводы. Уверен, мы узнаем больше".
