Среди животных, потенциально восприимчивых к коронавирусу, есть виды под угрозой исчезновения

Ученые проанализировали последовательности гена, кодирующего ортологи человеческого ACE2, у различных позвоночных, и на основе этих данных оценили для них вероятность заражения SARS-CoV-2. Полученная информация может быть важна для определения переносчиков инфекции и сохранения редких видов.

Credit:

Новый коронавирус проникает в клетку человека, взаимодействуя с ангиотензинпревращающим ферментом 2 (ACE2), расположенным на мембране. В новой работе международная группа ученых провела геномный анализ и сравнила последовательности ортологов ACE2 у 410 видов позвоночных, включая птиц, рыб, амфибий, рептилий и млекопитающих. Ученые выяснили, что помимо человека многие животные, в том числе некоторые виды под угрозой исчезновения, потенциально чувствительны к инфекции SARS-CoV-2.

Известно, что за связывание с S-белком коронавируса отвечают 25 аминокислот в составе человеческого ACE2. Авторы анализировали этот аминокислотный мотив  в ортологах ACE2 других позвоночных, предполагая, что чем больше позиций совпадают со связывающими аминокислотами ACE2 человека, тем вероятнее, что животное может быть заражено вирусом. Основываясь на полученных данных, животных разделили на пять групп по степени риска: очень высокий (совпадают не менее 23 аминокислот из 25), высокий, средний, низкий и очень низкий. Предсказанный таким образом риск заражения был подтвержден in silico структурным анализом комплексов сайта связывания ACE2 с S-белком.

В первые три категории наибольшего риска попали только млекопитающие (103 вида), при этом группу высокого риска составили только приматы. 41 из 103 видов (то есть около 40%), потенциально восприимчивых к SARS-CoV-2, входят в Красный список угрожаемых видов Международного союза охраны природы (например, западная горилла, суматранский орангутан и северный белощекий гиббон). Кроме того, в группах повышенного риска оказались некоторые морские млекопитающие, такие как серые киты и афалины, а также китайские хомяки. В связи с этим два зоопарка, которые предоставили генетический материал для исследований, уже усилили меры предосторожности, направленные на сохранение безопасности как человека, так и животных.

Домашние животные, такие как кошки, крупный рогатый скот и овцы, попали в группу среднего риска, а собаки, лошади и свиньи — низкого риска связывания ACE2 c S-белком.

Несмотря на некоторые несоответствия, корреляция с результатами исследований других авторов достаточно высока. Более низкая вероятность связывания с ACE2 только теоретически может означать более низкую способность к заражению, распространению в организме, а также передаче инфекции другому хозяину. В задокументированных случаях заражения SARS-CoV-2 у норок, кошек, собак, хомяков, львов и тигров для проникновения в клетки вирус мог использовать как ACE2, так и другие белки.

Предок SARS-CoV-2, скорее всего, развился в летучих мышах. Однако теоретические расчеты и экспериментальные данные показывают, что вероятность попадания SARS-CoV-2 в клетки летучих мышей через ACE2 очень мала, поэтому в работе эти животные отнесены к группе с очень низким риском заражения. Авторы придерживаются мнения, что между летучей мышью и человеком в цепи передач присутствовал еще один или несколько промежуточных хозяев.

Авторы подчеркивают, что прежде чем делать какие-либо выводы, необходимо экспериментально подтвердить все полученные данные. Это поможет идентифицировать промежуточных хозяев SARS-CoV-2, направить выбор животных моделей для COVID-19 и сохранить животных как в естественной среде обитания, так и среди людей.

Источник

Joana Damas, et al. // Broad host range of SARS-CoV-2 predicted by comparative and structural analysis of ACE2 in vertebrates. // Proceedings of the National Academy of Sciences, Aug 2020, 202010146; DOI: 10.1073/pnas.2010146117

Пресс-релиз
Добавить в избранное

Вам будет интересно