Пандемия COVID-19, вызвала более 3,8 миллиона смертей и миллиарды долларов экономических потерь во всем мире. Семейство коронавирусов также включает связанные вирусы MERS и SARS, оба из которых вызывали вспышки с большой смертностью в последние 20 лет.
Однако сходные эпидемии человечество переживало и раньше. Эпидемии коронавируса около 20 тысяч лет назад прокатились по Восточной Азии, оставив свои следы в ДНК людей, живущих в современном Китае, Японии и Вьетнаме. Исследование, опубликованное в Current Biology, обнаружило доказательства генетической адаптации к семейству коронавирусов в 42 генах, присутствующих в современных популяциях в этих регионах.
Пандемии могут быть такими же древними, как история человечества
Человечество и раньше сталкивалось с пандемиями. Только в 20-м веке три варианта вируса гриппа вызвали широкомасштабные вспышки, унесшие жизни миллионов людей: «Испанский грипп» 1918-20 гг., «Азиатский грипп» 1957-58 гг. и «Гонконгский грипп». 1968-69 гг.
Исторические записи о вспышках, вызванных вирусами и другими патогенами, насчитывают тысячи лет. Очевидно, что история пандемий, хотя и неизвестная нам, восходит к самым ранним периодам доисторической истории человечества.
Древние миграции, в результате которых наши предки распространились из Африки по всему миру, познакомили их с новыми патогенами. Как и другие экологические проблемы, эти древние вирусные эпидемии могли вызвать адаптации, которые помогли нашим предкам выжить. Эти адаптации могли включать физиологические или иммунологические изменения, которые повышали устойчивость к инфекции или уменьшали воздействие болезни на здоровье.
Адаптация к болезни может оставить генетические следы
За последние несколько десятилетий генетики разработали мощные статистические инструменты для обнаружения генетических следов исторических событий адаптации, которые остаются в геномах людей, живущих сегодня. Эти инструменты позволили ученым открыть гены, которые, среди прочего, отвечают за адаптацию к жизни на большой высоте и за потребление молока взрослыми.
Австралийские исследователи попытались выяснить, оставили ли исторические встречи с древними коронавирусами какой-либо такой след в сегодняшних популяциях людей. Помимо выявления исторических вспышек коронавируса, эта информация могла дать новое понимание генетической основы коронавирусной инфекции, и того, как эти вирусы вызывают заболевания у современного человека.
Вирусы — простые существа, преследующие одну цель: сделать больше копий самих себя. Но их простая биологическая структура означает, что они не могут воспроизводиться независимо. Вместо этого они должны вторгаться в клетки других организмов и захватывать их молекулярные механизмы. Вирусные инвазии включают взаимодействие со специфическими белками, продуцируемыми клеткой-хозяином, которые называют вирусными взаимодействующими белками (VIP).
Следы древнего коронавируса
Исследователи применили новейшие компьютерные методы анализа к геномам более 2500 человек из 26 популяций по всему миру. В 42 различных генах человека были обнаружены признаки адаптации в кодирующих VIP.
Эти VIP-сигналы присутствовали только в пяти популяциях, все из Восточной Азии — вероятной прародины семейства коронавирусов. Это говорит о том, что предки современных жителей Восточной Азии первоначально подверглись воздействию коронавирусов около 25 000 лет назад.
Дальнейшее тестирование показало, что 42 VIP в первую очередь экспрессируются в легких, ткани которых наиболее подвержены симптомам COVID-19. Также выяснилось, что эти VIP напрямую взаимодействуют с вирусом SARS-CoV-2, ответственным за текущую пандемию.
Другие независимые исследования также показали, что мутации в генах VIP могут снизить восприимчивость к COVID-19 и тяжесть течения болезни. Кроме того, несколько генов VIP либо уже используются в качестве мишеней для лечения COVID-19 в настоящее время, либо проходят с этой целью клинические испытания .
Некоторые из адаптивных VIP, идентифицированных в исследовании, также являются лекарственными мишенями для других типов вирусов, таких как вирус Зика и гепатит С. Некоторые из препаратов, изначально предназначенных для борьбы с этими болезнями были успешно перепрофилированы для лечения COVID-19 — и это предполагает, потенциально могут быть перепрофилированы и другие препараты.
Обнаружив гены, на которые повлияли исторические вирусные вспышки, исследователи указали на перспективность эволюционного генетического анализа как нового инструмента для борьбы с будущими вспышками.
Действительно ли процесс создания вакцины от коронавируса SARS-CoV-2 уж сильно отличается от создания других известных вакцин и стоит ли волноваться о «побочке»?
По материалам Science Alert и The Conversation
Читайте также:
Очевидное и невероятное: ВОЗ опубликовала 4 варианта происхождения коронавируса
