Evoluția accelerată a SARS-CoV-2 după transmiterea între specii: lecții dintr-un focar zoologic
Autor: Airinei Camelia

Un studiu realizat de cercetători de la Colorado State University, în colaborare cu Denver Zoo Conservation Alliance È™i publicat în Nature Communications oferă o perspectivă rară È™i detaliată asupra modului în care SARS-CoV-2 evoluează rapid după transmiterea de la om la animale. Analiza genomică a unui focar apărut în anul 2021 la grădina zoologică din Denver evidenÈ›iază adaptarea virală în tigri, lei africani È™i hiene pătate aflate în contact zilnic cu personalul uman.
De la debutul pandemiei de COVID-19, evoluÈ›ia rapidă a SARS-CoV-2 È™i apariÈ›ia variantelor virale au demonstrat capacitatea acestui virus de a se adapta la presiuni selective diverse. DeÈ™i omul reprezintă principalul rezervor, SARS-CoV-2 poate infecta o gamă largă de specii domestice È™i sălbatice, iar în cazuri rare a fost documentată È™i transmiterea inversă, de la animale la oameni.
Cu toate acestea, mecanismele care guvernează evoluÈ›ia virală după trecerea barierei de specie, precum È™i riscul ca aceste adaptări să genereze variante cu impact asupra sănătății umane, sunt insuficient înÈ›elese. Focarele din medii controlate, precum grădinile zoologice, oferă oportunități unice pentru a studia aceste procese în condiÈ›ii reale.
Despre studiu
Cercetarea a analizat un focar de SARS-CoV-2 apărut la două tigri Amur, unsprezece lei africani È™i trei hiene pătate. Toate animalele erau îngrijite zilnic de personal uman, ceea ce a permis investigarea detaliată a unei posibile transmiteri iniÈ›iale de la om la animal.
Au fost recoltate tampoane nazale, din care s-a izolat ARN viral. Ulterior, cercetătorii au utilizat secvențiere de nouă generație pentru:
- identificarea liniei virale implicate;
- analiza variaÈ›iei virale în interiorul fiecărui gazdă;
- detectarea semnăturilor genomice de selecție pozitivă și negativă.
Originea focarului È™i transmiterea între specii
Analiza genomică indică faptul că focarul a fost iniÈ›iat cel mai probabil de un singur eveniment de transmitere interspecifică, implicând o sublinie rară a variantei Delta. Datele sunt compatibile cu o transmitere iniÈ›ială de la un om infectat către tigri, urmată de răspândirea virusului către lei È™i hiene.
Această sublinie Delta era extrem de rară la oameni în Colorado în acel moment, fiind responsabilă de mai puÈ›in de 1% din infecÈ›iile umane, fapt care susÈ›ine ipoteza unui eveniment unic de spillover, deÈ™i nu poate fi exclusă complet posibilitatea mai multor transmiteri independente.
EvoluÈ›ia virală în gazde animale
După transmiterea iniÈ›ială, populaÈ›iile virale au prezentat o expansiune rapidă È™i o diversificare genetică accentuată în toate speciile studiate. Cercetătorii au identificat atât:
- semnături de selecție negativă, care elimină mutațiile dăunătoare;
- semnături de selecÈ›ie pozitivă, favorizând mutaÈ›iile care cresc fitnessul viral.
Cele mai puternice semnale de selecÈ›ie pozitivă au fost observate în gena nucleocapsidei, responsabilă de ambalarea genomului viral, precum È™i în probele recoltate de la hiene.
Mutații adaptive specifice speciei
Studiul a identificat patru mutații candidate pentru adaptare specifică gazdei:
- A254V în gena nucleocapsidei, detectată la lei È™i hiene;
- E1724D în cadrul open reading frame 1-alfa, specifică hienelor;
- T274I în gena proteinei spike, specifică hienelor;
- P326L în gena nucleocapsidei, specifică hienelor.
Aceste mutaÈ›ii sunt rare la oameni È™i nu sunt asociate cu linii virale cunoscute de interes epidemiologic. TotuÈ™i, mutaÈ›ii similare din gena nucleocapsidei au fost anterior asociate, în alte contexte, cu creÈ™terea capacității de replicare virală.
MutaÈ›ia T274I din proteina spike ar putea reflecta o adaptare la receptorii specifici hienelor. Studii structurale È™i imunologice efectuate la om sugerează că modificările în această regiune ar putea influenÈ›a È™i evadarea imună, însă implicaÈ›iile funcÈ›ionale exacte la hiene rămân neclare.
DiferenÈ›e între specii È™i dinamica selecÈ›iei
În ansamblu, populaÈ›iile virale au prezentat un echilibru relativ între selecÈ›ia pozitivă È™i cea negativă. O excepÈ›ie notabilă au fost probele provenite de la hiene, care au arătat semnături de selecÈ›ie pozitivă mult mai intense.
Autorii sugerează că acest fenomen ar putea fi explicat parÈ›ial de momentul recoltării probelor, acestea fiind obÈ›inute mai târziu în cursul focarului, când virusul avusese deja timp să acumuleze mutaÈ›ii adaptative suplimentare. Acest aspect ridică posibilitatea unei rate crescute de evoluÈ›ie virală în anumite specii.
Implicații pentru sănătatea publică și evoluția virală
DeÈ™i nu au fost identificate variante cu potenÈ›ial crescut de îngrijorare pentru sănătatea umană, studiul demonstrează clar că SARS-CoV-2 se poate adapta rapid după trecerea la o nouă specie. Această adaptare este modelată de presiuni selective specifice gazdei È™i poate genera mutaÈ›ii rare, absente sau foarte puÈ›in frecvente la om.
Rezultatele subliniază importanÈ›a monitorizării infecÈ›iilor cu SARS-CoV-2 la animale, în special în specii aflate în contact strâns cu oamenii, deoarece aceste contexte pot favoriza apariÈ›ia unor variante cu proprietăți biologice distincte.
Concluzii
Focarul de la grădina zoologică din Denver oferă o demonstraÈ›ie reală a evoluÈ›iei accelerate a SARS-CoV-2 după transmiterea interspecifică. Studiul arată că, chiar È™i în absenÈ›a apariÈ›iei unor variante periculoase pentru om, virusul poate suferi rapid modificări adaptive relevante din punct de vedere biologic. Aceste date contribuie la înÈ›elegerea riscului potenÈ›ial reprezentat de rezervoarele animale È™i evidenÈ›iază necesitatea unei abordări integrate de supraveghere a sănătății umane È™i animale.
Image by freepik on Freepik
Copyright ROmedic: Articolul se află sub protecția drepturilor de autor. Reproducerea, chiar și parțială, este interzisă!
- Nanocorpii pan-sarbecovirus ar putea neutraliza SARS-CoV-2, interferând cu domeniul de legare al receptorului virusului
- Importanța înțelegerii impactului unic al COVID-19 asupra copiilor
- COVID-19 la nou-născuți: caracteristici generale ale infecției cu SARS-CoV-2
- Anumite suplimentele alimentare ar putea scădea riscul de infectare cu SARS-CoV-2
intră pe forum