Уханьский коронавирус: геномов все больше, промежуточный хозяин пока не установлен

За последние 20 дней было опубликовано более 50 научных работ, посвященных новому китайскому коронавирусу, из них большая часть на сервисах препринтов. Геномы вируса — на сегодня уже более 50 — и результаты их исследований также публикуют на онлайн-платформах (GISAID, GenBank, virological.org,  nextstrain.org). Основные темы — филогения вирусов, структура белков, эпидемиология и математическое моделирование, продолжительность инкубационного периода.

Первая лаборатория, которая изолировала и изучила вирус 2019-nCoV — команда Уханьского института вирусологии под руководством Чжэнли Ши. Уханьский институт вирусологии — ведущее научное учреждение в Китае, занимающееся изучением коронавирусов. Группа Ши на протяжении восьми лет ловила летучих мышей в пещерах по всему Китаю, чтобы проверить их фекалии и кровь на вирусы. Собрали более 10 000 летучих мышей и 2000 других видов; обнаружили около 500 новых коронавирусов.

Ши и соавторы изолировали вирус от 49-летней женщины, у которой 23 декабря 2019 года появились первые симптомы (а затем и от других пациентов). Они обнаружили, что вирус убивает культивируемые клетки человека и проникает в них, связываясь с тем же рецептором, что и коронавирус SARS-CoV, вызывающий тяжелый острый респираторный синдром (препринт на BioRxiv; сегодня эта статья опубликована в Nature). Они же отметили, что геномы вирусов практически идентичны, имеют 79,5% сходства с SARS-CoV и более 96% — с коронавирусом летучей мыши RaTG13. Первая геномная последовательность нового вируса была опубликована в начале января.

«Одно из самых важных сообщений [полученных из вирусных последовательностей] заключается в том, что человек был инфицирован единожды, а затем вирус распространялся от человека к человеку», — говорит Тревор Бедфорд, специалист по биоинформатике в Университете Вашингтона и Онкологическом исследовательском центре Фреда Хатчинсона. Бедфорд — один из сооснователей nextstrain.org — разместил на этом ресурсе интерактивное филогенетическое дерево коронавирусов, близких к SARS. По его данным, коронавирус RaTG13 от летучей мыши, пойманной в 2013 году в провинции Юньнань, и 2019-nCoV могли иметь общего предка 25–65 лет назад. Высокое сходство геномов нового вируса, в свою очередь, говорит о том, что общий предок у них был совсем недавно: видимо, за считанные месяцы до начала эпидемии.

Какое животное было промежуточным хозяином вируса, все еще неясно. По сообщению Синьхуа, отбор проб на рынке морепродуктов в Ухане показал наличие 2019-nCoV. Из 585 образцов 33 были положительными, и все они были локализованы в западной части рынка, где продавали диких животных. Поскольку еще не появились препринты или официальные научные отчеты, неизвестно, какие животные (и животные ли вообще или, скажем, клетки, контейнеры) дали положительный результат.

По поводу промежуточного хозяина был высказан ряд гипотез, не менее экзотических, чем предположение о змее. В неопубликованных исследованиях находили сходство небольших участков гена S-белка вируса (того самого, который отвечает за связывание с клеточным рецептором) с последовательностями рыбы или вирусами панголина.

Результаты, которые недавно на большем количестве геномов получили исследователи из Китайского центра по контролю и профилактике заболеваний и их коллеги, не противоречат первым. Авторы статьи в The Lancet секвенировали образцы от девяти пациентов (восемь из которых посещали рынок морепродуктов) и провели филогенетический анализ, чтобы определить эволюционную историю нового вируса и его вероятное происхождение. Они тоже отметили высокое сходство с двумя коронавирусами летучих мышей bat-SL-CoVZC45 и bat-SL-CoVZXC21, собранными в 2018 году в Восточном Китае (88%) и меньшее — с SARS-CoV (около 79%) и MERS-CoV (около 50%). (Сходство с SARS-подобными коронавирусами летучих мышей также подтверждает работа, опубликованная сегодня в Nature.)

Восемь полных геномов 2019-nCoV, полученных в этом исследовании, были идентичны более чем на 99,98%. «Как свойственно РНК-вирусам, средняя скорость эволюции коронавирусов составляет примерно 10^-4 нуклеотидных замен на сайт в год с возникновением мутаций в каждом цикле репликации. Поэтому поразительно, что последовательности 2019-nCoV от разных пациентов были почти идентичны… Эти данные свидетельствуют о том, что 2019-nCoV произошел из единственного источника за очень короткое время и был обнаружен относительно быстро». Однако, добавляют они, необходимо постоянное наблюдение за возникающими мутациями.

Авторы этой работы также полагают, что у вируса с высокой вероятностью был промежуточный хозяин — на это указывают как данные анализа генома, так и то, что в декабре большинство видов летучих мышей в Ухане зимуют. Кстати, не было подтверждено, что на рынке Хуанань продавались летучие мыши.

Пока одни изучают геномы, другие работают с живыми культурами вирусов. Лаборатория в Австралии 28 января получила образцы вируса от инфицированного человека, вернувшегося из Китая. То же сделали лаборатории во Франции, Германии, Гонконге. В США образцы предоставляют Центры по контролю и профилактике заболеваний. Исследователи планируют определять, какие животные могут быть инфицированы вирусом; возможно, будут использоваться генно-модифицированные мыши с человеческой версией гена АСЕ2, рецептора, с которым связывается вирус. Моделью для изучения инфекции могут стать не только мыши или приматы, но и хорьки, на которых часто исследуют грипп. Также будут выяснять, как долго вирус может сохранить жизнеспособность в воздухе или каплях слюны.

Science уделил внимание конспирологическим теориям о случайном проникновении в окружающую среду вируса из секретной лаборатории биооружия (вероятно, в Уханьском институте вирусологии, том самом, где работают Чжэнли Ши с коллегами). Ши не отвечала на электронные письма, но ответил ее коллега, Питер Дашак из неправительственной организации EcoHealth Alliance: «Каждый раз, когда появляется новое заболевание, новый вирус, возникает одна и та же история: это побочный эффект или выброс агента или биоинженерного вируса. Это просто позор... Есть невероятное разнообразие вирусов в дикой природе, и мы только поскребли поверхность».

По данным на 3 февраля, в мире 17 489 случаев инфекции новым коронавирусом, скончалось 362 человека, выздоровело 530.