От прилепи до норка миналата, настоящата и бъдещата роля на животните в Covid-19
Алексис Леку, Национален природонаучен музей (MNHN)
75%: този процент стана от съществено значение за въвеждането на повечето статии и обобщени публикации за произхода на настоящата пандемия; това е делът на възникващите човешки заболявания, за които се твърди, че са от „животински произход“. По този начин почти три от четири инфекциозни заболявания, засягащи човечеството, са свързани със зоонози, предаващи се от животни на хора и обратно. Отмъщението на животинското царство върху хората или брауновският ефект на коеволюцията, какво всъщност е зоонозното измерение на този нов вирус ?
Докато животинският произход на SARS-CoV-2 сега изглежда очевиден, хората продължават да търсят точните имена на „виновниците“ в генетичния код на коронавируса. Отправната точка сега се намира по реда на прилепите, където един от 1400-те вида прилепи, Rhinolophus affinis, изглежда е домакин на много подобен вирус (> 96% генетична идентичност), но въпреки това все още му липсват преки зоонозни способности.
Хипотезата за междинен гостоприемник остава отворена, тъй като пътеката на панголина изглежда все по-малко вероятно. Ако има междинен домакин, от съществено значение е да го намерим, а не да предложим решения на кризата, която преживяваме, а по-скоро да предотвратим следващата. Къде и кога са двата ключа за появата и профилактиката на инфекциите. Един от разглежданите сценарии е този на сегашното съществуване на един или повече пулове вируси, предварително адаптирани към хората, които продължават да съществуват в една или повече популации от животни и които остават скрити за момента.
Норката е по-специално проучена, докато за първи път във Франция присъствието на вируса е открито във ферма в Eure-et-Loir и че преди няколко седмици датското правителство е наредило клането на милиони норки.
Възприемчивост на животните? Различни степени на четене ...
За шест месеца сега има повече от сто научни публикации, които изследват чувствителността на различни животински видове към този вирус. Но преди да обсъдим методите и получените резултати, е много поучително да разберем целите; всъщност първата причина, поради която изследователите трябва да разгледат тази тема, е да намерят идеален и надежден експериментален модел. За да разберат механизмите, използвани от този мощен вирус при хората, и след това да намерят и тестват терапевтичните или имунологичните отговори, изследователите се нуждаят от „нечовешки“ модели. Веднъж обаче липсват гризачи: плъхове и мишки не са чувствителни към SARS-CoV-2, освен ако не са „хуманизирани“ с помощта на генетични модификации.
"Обичайните" нечовешки примати (главно макаци) са чувствителни към него, но изглежда, че имат по-малко тежки форми от хората и тяхното експериментално управление винаги е по-деликатно. Новите световни примати, като (по-лесни за размножаване) мармозети, изглеждат много по-малко податливи от своите братовчеди от стария свят. Така че, ако котките и поровете са се появили в публикациите, не е толкова важно да се знае дали те играят епидемиологична роля в настоящата криза (което изглежда все по-малко вероятно), но е преди всичко да се намери подходящ модел за изследване, избор, продиктуван от учението на SARS-CoV-1, който вече беше показал своя преференциален тропизъм за някои месоядни животни като палмовата цивета в началото на 2000-те.
Всъщност заключенията, които можем да прочетем за чувствителността на котката, заразена експериментално от много високи дози вирус, депозиран директно в дихателните пътища, са много малко транспонируеми за същата котка в нейната градска екосистема, дори ако тя е заобиколена от хора. заразен. Следователно по-добре разбираме защо експерименталните изследвания обективизират отделянето или дори предаването между животни, докато анализите на градските популации на нашите домашни спътници се борят да намерят няколко положителни животни, очевидно отделящи малко вируси и то за кратко време. Експерименталният модел и резервоарът не се римуват, за щастие на хората.
Модели и прогнози: компютърът срещу живия
Отвъд целите, нека да разгледаме методите. Около половината от публикациите, които се стремят да изследват възприемчивостта на животните към новия коронавирус, го правят чрез лещата на молекулярния анализ на скандалния мембранен рецептор "ACE2". "Ангиотензин конвертор ензим 2" (ACE2) е протеин, присъстващ както в свободна форма, но също така прикрепен към повърхността на много клетки на бозайници. Това е място за свързване на вируса SARS-CoV-2, който има регион, наречен „Област, свързващ домейн“ (RBD) на един от повърхностните му гликопротеини „S“ (за „Спайк“), съвпадащ с ACE2 на клетката към бъда заразен.
Изображението „Key-Lock”, често използвано за популяризиране на тази стъпка, се отразява в действителност чрез истинско триизмерно съгласие между определени аминокиселинни последователности на ACE2 на гостоприемника и тези на RBD частта на вирусното „S”. Тази хармония е ужасно перфектна при хората и е един от факторите за „успеха“ на този вирус при нашия вид. Този ензим ACE2 обаче съществува във всички гръбначни животни. Изследователите разполагат с доста изчерпателни бази данни, за да сравняват последователностите му във всички таксони.
Следователно голямата идея на момента е да се опитаме да предскажем афинитета на даден вид към този коронавирус според състава на неговия АСЕ2 протеин: идентификация на „ключови“ аминокиселини, 3D реконструкция, атомни състави, всичко е изследвано, в различни сита според изследователските екипи. По този начин получаваме градиенти от оценки, списъци с „склонности“, пирамиди и други спирали на видове, където, не е изненадващо, че повечето нечовешки примати са теоретично много „добре“ разположени и където след това намираме други потенциално много чувствителни и по-неочаквани видове като някои китоподобни, големия мравояд, елени и др. за които молекулярната прогноза дава висока вероятност за инфекция. Този вид проучвания потвърждават слабия афинитет на лабораторни гризачи, както и на влечуги, земноводни и птици. Което може да ни изглежда утешително, тъй като ограничава броя на гостоприемниците и следователно възможните резервоари в животинското царство.
Тази теоретична работа е привлекателна, особено тъй като е бърза за изпълнение и не изисква експерименти с животни, нито полеви изследвания. Не е нужно да търкате вируса, за да изтеглите база данни. Понякога се допълва от ин витро подход, при който човек заразява клетките на животните, а не самите животни. По-скъп, този подход продължава да зачита правилото 3R (намаляване, усъвършенстване, замяна), насочено към ограничаване на използването на директни тестове върху животни. Но когато прочетете подробно протоколите, осъзнавате тънкостите на методите, които правят изследването малко по-далеч от реалността in vivo: вместо да заразите клетката на животинско X с човешки вирус SARS-CoV-2, химерна клетка, модифицирана от друг вирус е заразен, което го кара да експресира ACE2 рецептора на животински X. След това той се бомбардира със синтетични вирусни протеини "S" (без вирус), за да се определи степента на свързване ...