Согласно новому исследованию, проведенному Калифорнийским университетом в Дэвисе, люди — не единственный вид, который сталкивается с потенциальной угрозой от SARS-CoV-2, нового коронавируса, вызывающего COVID-19.
Международная группа ученых использовала геномный анализ для сравнения основного клеточного рецептора вируса у человека — ангиотензинпревращающего фермента-2 или ACE2 — у 410 различных видов позвоночных, включая птиц, рыб, амфибий, рептилий и млекопитающих.
ACE2 обычно обнаруживается на многих различных типах клеток и тканей, включая эпителиальные клетки в носу, рту и легких. У человека 25 аминокислот белка ACE2 важны для того, чтобы вирус связывался и проникал в клетки.
Исследователи использовали эти 25 аминокислотных последовательностей белка ACE2 и моделировали его предсказанную структуру белка вместе с белком спайкой SARS-CoV-2, чтобы оценить, сколько из этих аминокислот содержится в белке ACE2 различных видов.
«Животные со всеми 25 аминокислотными остатками, соответствующими человеческому белку, по прогнозам, будут подвергаться самому высокому риску заражения SARS-CoV-2 через ACE2«, — сказала Джоана Дамас, первый автор статьи и научный сотрудник Калифорнийского университета в Дэвисе. «Прогнозируется, что риск будет уменьшаться тем больше, чем больше связывающие остатки ACE2 вида отличаются от человеческих.«
Около 40%, потенциально восприимчивых к SARS-CoV-2, классифицируются Международным союзом охраны природы как «угрожаемые» и могут быть особенно уязвимы для передачи инфекции от человека животным. Исследование было опубликовано 21 августа в Трудах Национальной академии наук.
«Эти данные служат важной отправной точкой для выявления уязвимых и находящихся под угрозой исчезновения популяций животных, подверженных риску заражения SARS-CoV-2«, — сказал Харрис Левин, ведущий автор исследования и выдающийся профессор эволюции и экологии Калифорнийского университета в Дэвисе. «Мы надеемся, что это вдохновит нас на практику защиты здоровья животных и людей во время пандемии.«
Исчезающие виды животных, которые, по прогнозам, окажутся в опасности
Некоторые виды приматов, находящиеся под угрозой исчезновения, такие как Западная низменная горилла, Суматранский орангутанг и Северный белощекий гиббон, по прогнозам, подвергаются очень высокому риску заражения SARS-CoV-2 через их рецептор ACE2.
К другим животным, отнесенным к группе повышенного риска, относятся морские млекопитающие, такие как серые киты и афалины, а также Китайские хомяки.
Было обнаружено, что домашние животные, такие как кошки, крупный рогатый скот и овцы, имеют средний риск, а собаки, лошади и свиньи имеют низкий риск связывания ACE2. То, как это связано с инфекцией и риском заболевания, должно быть определено будущими исследованиями, но для тех видов, которые имеют известные данные об инфекционности, корреляция высока.
В документированных случаях инфекции SARS-COV-2 у норок, кошек, собак, хомяков, львов и тигров вирус может использовать рецепторы ACE2 или они могут использовать рецепторы, отличные от ACE2, чтобы получить доступ к клеткам-хозяевам. Более низкая склонность к связыванию может привести к более низкой склонности к инфекции или к более низкой способности инфекции распространяться в животном или между животными после инфицирования.
Из-за потенциальной возможности для животных заразиться новым коронавирусом от человека и наоборот, учреждения, включая Национальный зоопарк и Зоопарк Сан-Диего, которые оба внесли геномный материал в исследование, усилили программы защиты как животных, так и людей.
«Зоонозные заболевания и способы предотвращения передачи инфекции от человека животным не являются новой проблемой для зоопарков и специалистов по уходу за животными«, — сказал соавтор Клаус-Питер Кепфли, старший научный сотрудник Смитсоновской школы охраны природы и бывший биолог-консерватор Центра выживания видов Смитсоновского Института биологии сохранения и Центра геномики сохранения. «Эта новая информация позволяет нам сосредоточить и планировать наши усилия соответствующим образом, чтобы сохранить животных и людей в безопасности.«
Авторы призывают не переоценивать прогнозируемые риски для животных на основе результатов вычислений, отмечая, что фактические риски могут быть подтверждены только дополнительными экспериментальными данными. Со списком животных можно ознакомиться здесь.
Исследования показали, что непосредственный предок SARS-CoV-2, вероятно, произошел от вида летучих мышей. Было обнаружено, что у летучих мышей очень низкий риск заражения новым коронавирусом через их рецептор ACE2, что согласуется с фактическими экспериментальными данными.
Передали ли летучие мыши новый коронавирус непосредственно человеку или он прошел через промежуточного хозяина, пока неизвестно, но исследование подтверждает идею о том, что в этом был замешан один или несколько промежуточных хозяев. Эти данные позволяют исследователям определить, какие виды могли бы служить промежуточным хозяином в дикой природе, помогая усилиям по борьбе с будущей вспышкой инфекции SARS-CoV-2 в популяциях людей и животных.
Источник: University of California — Davis