Одно изменение в ключевом вирусном белке, возможно, помогло коронавирусу перейти от животных к людям, что привело к превращению вируса в настоящее бедствие.
Эта мутация, по-видимому, помогает белку-шипу вируса прочно закрепиться на ACE2, который вирус использует для проникновения и инфицирования клеток, сообщают исследователи в журнале Cell. Эта способность фиксироваться на человеческих клетках была сильнее у мутировавшего вируса, чем у других коронавирусов, не имеющих этого изменения. Более того, мутировавший вирус лучше реплицируется в выращенных в лаборатории клетках легких человека, чем предыдущие версии вируса.
"Без этой мутации, я думаю, пандемия не случилась бы так, как она случилась",
- говорит Джеймс Вегер-Лукарелли, вирусолог из Вирджинского технологического института в Блэксбурге. Глобальное распространение коронавируса было бы менее вероятным, говорит он.
По словам Эндрю Докси, специалиста по вычислительной биологии из Университета Ватерлоо в Канаде, который не принимал участия в исследовании, новые результаты указывают на важность этой мутации, но "это потенциально одно из множества" изменений, которые сделали возможным переход от животных к людям. "Это не обязательно единственная мутация". Вирусолог Рамон Лоренцо Редондо согласен с этим. Исследователи применили подход, который обычно не используется для изучения вирусов, говорит Редондо из Медицинской школы Файнберга Северо-Западного университета в Чикаго. Это означает, что метод мог пропустить другие важные мутации.
В ходе исследования Вегер-Лукарелли и его коллеги проанализировали более 182 000 генетических образцов коронавируса в поисках признаков мутаций, которые могли помочь вирусу адаптироваться к человеку и распространиться среди людей. Группа сравнила изменения в аминокислотах белка шипа вируса у четырех коронавирусов летучих мышей и панголинов, которые не инфицируют людей. Ученые выявили одну мутацию, которая заменила аминокислоту треонин, присутствующую в вирусах животных, на аминокислоту аланин, присутствующую в коронавирусе, вызывающем COVID-19.
Исследователи предполагают, что мутация, названная T372A, удаляет некоторые сахара, покрывающие белок шипа. Эти сахара могут "мешать", говорит Вегер-Лукарелли, поэтому их удаление дает вирусу лучший доступ к ACE2 для проникновения в клетки.
Эксперименты показывают, что это действительно так. Как только вирус с аланином попадает в выращенные в лаборатории клетки легких человека, он размножается быстрее, чем версии с треонином, обнаружили исследователи. В будущем авторы планируют изучить, какую роль могли сыграть другие мутации, чтобы помочь вирусу животных адаптироваться к человеку.
Неясно, когда вирус приобрел мутацию T372A, говорит Аринджай Банерджи, вирусолог из Организации по вакцинам и инфекционным заболеваниям при Университете Саскачевана в Саскатуне, Канада, который не принимал участия в исследовании. Возможно, коронавирус летучей мыши с треонином в этом месте сначала инфицировал людей, а затем быстро перешел на аланин, что помогло вирусу более эффективно передаваться среди людей. Или же возможно, что аланин появился у летучих мышей или у другого животного, прежде чем совершить переход.
"Эти вопросы, я думаю, все еще остаются нераскрытыми", - говорит Банерджи.
