Кораллы, осетровые и другие водные обитатели несут в себе признаки инфицирования гриппом и его дальними родственниками.
Вирус гриппа мог зародиться в рыбах. Исследователи, изучающие генетические базы данных, обнаружили у осетровых дальнего родственника вирусов гриппа, которые являются причиной сезонного гриппа, не говоря уже о птичьем гриппе, бушующем на планете. Авторы также обнаружили, что более обширное семейство вирусов, включающее грипп, вероятно, возникло сотни миллионов лет назад в первобытных водных животных, которые развивались задолго до появления первых рыб.
Вирусы этой группы, похоже, особенно хорошо умеют переходить от одного хозяина к другому, рассказывает Мэри Петроне, вирусолог из Сиднейского университета (Австралия), которая является соавтором препринта, описывающего полученные результаты. Знания о древних переходах от одного хозяина к другому могут помочь ученым выявить вирусы, способные вызвать новые эпидемии среди людей. Исследование было опубликовано 16 февраля на сервере препринтов bioRxiv и еще не прошло рецензирование.
Как и многие вирусологи, Петроне провела первые пару лет пандемии, интенсивно изучая SARS-CoV-2. Но когда она переехала в Австралию, Петроне решила держаться подальше от человеческих инфекций и провести время в одной из самых известных экосистем страны. "После двух лет работы над COVID я подумала, что отправиться на коралловые рифы для проведения полевых работ - это очень здорово, - объясняет она.
Кораллы относятся к филуму под названием Cnidaria, чьи предки отделились от других животных около 600 миллионов лет назад. Петроне надеется, что изучение кораллов поможет раскрыть более глубокую историю вирусов, инфицирующих животных - особенно тех, которые имеют РНК-геномы. К этой группе вирусов относятся многочисленные патогены человека и животных.
Первым делом Петроне обратилась не в магазин для дайверов, а к Зои Ричардс, исследователю коралловых рифов из Университета Кертина, Австралия, которая предоставила образцы двух видов кораллов, собранных у побережья Западной Австралии. Анализ РНК, собранной из кораллов, выявил признаки заражения вирусами, принадлежащими к Articulavirales, которая включает в себя семейство вирусов гриппа и группу под названием Quaranjaviruses. Представители последней группы циркулируют в клещах и иногда попадают в организм человека, птиц и других позвоночных животных.
Новый анализ позволяет предположить, что вирусы, инфицирующие кораллы, являются частью древнего вирусного семейства, которое, вероятно, возникло около 600 миллионов лет назад, а затем дало начало другим членам Articulavirales, включая вирусы гриппа и Quaranjaviruses. Это открытие заставило Петроне задуматься о том, могли ли вирусы гриппа также зародиться в море. Некоторые доказательства этому уже имелись. В 2018 году исследователи обнаружили дальнего родственника гриппа у миксин. Эти склизкие создания произошли от ранней линии позвоночных, и авторы исследования предположили, что грипп развивался вместе с позвоночными.
Проведя поиск в генетических базах данных, Петроне обнаружила последовательности РНК, связанные с гриппом, в образцах сибирского осетра (Acipenser baerii). Осетровые - челюстные позвоночные, более близкие к человеку, чем миксины. Но вирус осетровых отделился от основного семейного дерева гриппа раньше, чем любой другой известный вирус гриппа, включая вирус миксин. Обнаружение двух ранних линий гриппа позволяет предположить, что грипп, вероятно, инфицировал водных животных, включая рыб, прежде чем перебраться на сушу, утверждает Петроне. Но пока неясно, перешел ли грипп на сушу вместе с ранними наземными позвоночными, или же перебрался с моря на сушу совсем недавно. Чтобы определить это, исследователям необходимо найти родственников гриппа у большего числа животных и лучше понять, как вирус распространяется между видами хозяев, отмечают исследователи.
Цзе Цуй, эволюционный вирусолог из Шанхайского института Пастера в Китае, согласен с тем, что грипп и его более широкое семейство, вероятно, возникли в море. В 2021 году его группа проанализировала геномы глубоководных омаров и выявила вирусы, входящие в более широкую группу вирусов гриппа. "В водной среде существует огромное неисследованное вирусное разнообразие", - говорит он. Роберт Гиффорд, эволюционный вирусолог из Университета Глазго (Великобритания), считает, что "исследование дает убедительные доказательства того, что вирусы гриппа имеют водное происхождение".
По словам ученых, выявление древних переходов от одного хозяина к другому может также помочь оценить риск, который представляют определенные вирусы для человека. Сотрудники группы Петроне обнаружили признаки того, что Quaranjaviruses, заражающие клещей, могли перейти к этим существам после того, как сначала циркулировали в ракообразных. Обнаружение таких переходов показывает, что изучение водных вирусов "может помочь нам лучше понять историческое возникновение и эволюцию вирусов с зоонозным потенциалом", - добавляет Шанталь Фогельс, арбовирусолог из Йельской школы общественного здравоохранения.
Гиффорд согласен с тем, что исследования, подобные работе Петроне, могут помочь выявить вирусы, способные вызвать эпидемии среди людей и других животных. Однако он предупреждает, что выводы о древних переходах от одного хозяина к другому могут меняться по мере заполнения новых частей вирусной родословной, что приводит к перестановке связей.
