Tin tức Vũ trụ TV

Dịch coronavirus COVID-19 có nguồn gốc từ tự nhiên

Ngày:
Th3 18, 2020
Tóm lược:

Một phân tích dữ liệu trình tự bộ gen công khai từ SARS-CoV-2 và các vi-rút có liên quan không tìm thấy bằng chứng nào cho thấy vi-rút được tạo ra trong phòng thí nghiệm hoặc được thiết kế theo cách khác.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Ảnh kính hiển vi điện tử của coronavirus COVID-19
Ảnh kính hiển vi điện tử của coronavirus COVID-19

Theo các kết quả được công bố hôm nay trên tạp chí Y học Tự nhiên, phát hiện mới về virus SARV-CoV-2 coronavirus xuất hiện ở thành phố Vũ Hán, Trung Quốc vào năm ngoái và đã gây ra dịch bệnh COVID-19 trên diện rộng và lan sang hơn 170 quốc gia khác là sản phẩm của tiến hóa tự nhiên.

Việc phân tích dữ liệu trình tự bộ gen công khai từ SARS-CoV-2 và các vi-rút có liên quan không tìm thấy bằng chứng nào cho thấy vi-rút được tạo ra trong phòng thí nghiệm hoặc được thiết kế theo cách khác.

“Bằng cách so sánh dữ liệu trình tự bộ gen có sẵn cho các chủng coronavirus đã biết, chúng tôi có thể xác định chắc chắn rằng SARS-CoV-2 có nguồn gốc từ các quá trình tự nhiên”, Kristian Andersen, Tiến sĩ, phó giáo sư về miễn dịch học và vi trùng học tại Scripps Research và tác giả tương ứng của giấy.

Ngoài Andersen, các tác giả của bài báo, “Nguồn gốc gần nhất của SARS-CoV-2,” bao gồm Robert F. Garry, thuộc Đại học Tulane; Edward Holmes, thuộc Đại học Sydney; Andrew Rambaut, thuộc Đại học Edinburgh; W. Ian Lipkin, thuộc Đại học Columbia.

Virus corona là một họ virus lớn có thể gây bệnh ở mức độ nghiêm trọng. Bệnh nặng đầu tiên được biết đến do coronavirus gây ra với dịch Hội chứng hô hấp cấp tính nặng (SARS) năm 2003 ở Trung Quốc. Một đợt bùng phát bệnh nặng thứ hai bắt đầu vào năm 2012 tại Ả Rập Saudi với Hội chứng hô hấp Trung Đông (MERS).

Vào ngày 31 tháng 12 năm ngoái, các nhà chức trách Trung Quốc đã cảnh báo Tổ chức Y tế Thế giới về sự bùng phát của một chủng coronavirus mới gây bệnh nặng, sau đó được đặt tên là SARS-CoV-2. Tính đến ngày 20 tháng 2 năm 2020, gần 167.500 trường hợp COVID-19 đã được ghi nhận, mặc dù nhiều trường hợp nhẹ hơn có thể đã không được chẩn đoán. Virus đã giết chết hơn 6.600 người.

Ngay sau khi dịch bệnh bắt đầu, các nhà khoa học Trung Quốc đã giải trình tự bộ gen của SARS-CoV-2 và cung cấp dữ liệu cho các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới. Dữ liệu trình tự bộ gen kết quả đã chỉ ra rằng các nhà chức trách Trung Quốc đã nhanh chóng phát hiện ra dịch bệnh và số ca mắc COVID-19 đang gia tăng do sự lây truyền từ người sang người sau một lần đưa vào quần thể người. Andersen và cộng tác viên tại một số tổ chức nghiên cứu khác đã sử dụng dữ liệu giải trình tự này để khám phá nguồn gốc và sự tiến hóa của SARS-CoV-2 bằng cách tập trung vào một số tính năng đặc biệt của virus.

Các nhà khoa học đã phân tích khuôn mẫu di truyền cho protein tăng đột biến, vũ khí ở bên ngoài virus mà nó sử dụng để lấy và xâm nhập vào các bức tường bên ngoài của tế bào người và động vật. Cụ thể hơn, họ tập trung vào hai tính năng quan trọng của protein tăng đột biến: miền liên kết với thụ thể (RBD), một loại móc vật lộn bám vào tế bào chủ và vị trí phân cắt, dụng cụ mở hộp phân tử cho phép virus mở ra và nhập các tế bào chủ.

Bằng chứng cho sự tiến hóa tự nhiên

Các nhà khoa học phát hiện ra rằng phần RBD của protein tăng đột biến SARS-CoV-2 đã tiến hóa để nhắm mục tiêu hiệu quả một đặc điểm phân tử ở bên ngoài tế bào người gọi là ACE2, một thụ thể liên quan đến điều hòa huyết áp. Thực tế, protein tăng đột biến SARS-CoV-2 rất hiệu quả trong việc gắn kết các tế bào người và trên thực tế, các nhà khoa học kết luận rằng đó là kết quả của chọn lọc tự nhiên chứ không phải là sản phẩm của kỹ thuật di truyền.

Bằng chứng về sự tiến hóa tự nhiên này được hỗ trợ bởi dữ liệu về xương sống của SARS-CoV-2 – cấu trúc phân tử tổng thể của nó. Nếu ai đó đang tìm cách chế tạo một loại coronavirus mới như một mầm bệnh, họ sẽ tạo ra nó từ xương sống của một loại virus được biết là gây bệnh. Nhưng các nhà khoa học phát hiện ra rằng xương sống SARS-CoV-2 khác biệt đáng kể so với các coronavirus đã biết và hầu hết giống với các virus liên quan được tìm thấy ở dơi và tê tê.

Hai tính năng của virus, các đột biến trong phần RBD của protein tăng đột biến và xương sống khác biệt của nó, loại trừ thao tác trong phòng thí nghiệm là nguồn gốc tiềm năng của SARS-CoV-2.

Tiến sĩ Josie Golding, dịch bệnh dẫn đầu tại Wellcome Trust có trụ sở tại Vương quốc Anh cho biết những phát hiện của Andersen và các đồng nghiệp của ông là “quan trọng nhất để đưa ra một cái nhìn dựa trên bằng chứng cho những tin đồn đang lan truyền về nguồn gốc của virus (SARS-CoV -2) gây ra COVID-19. “

Họ kết luận rằng virus là sản phẩm của quá trình tiến hóa tự nhiên, chấm dứt mọi suy đoán về kỹ thuật di truyền có chủ ý.

Nguồn gốc có thể của virus

Dựa trên phân tích giải trình tự bộ gen của họ, Andersen và cộng sự đã kết luận rằng nguồn gốc có khả năng nhất của SARS-CoV-2 theo một trong hai tình huống có thể xảy ra.

Trong một kịch bản, virus đã tiến hóa đến trạng thái gây bệnh hiện tại thông qua chọn lọc tự nhiên trong vật chủ không phải là người và sau đó nhảy sang người. Đây là cách mà sự bùng phát coronavirus trước đây đã xuất hiện với việc con người nhiễm virut sau khi tiếp xúc trực tiếp với cầy hương (SARS) và lạc đà (MERS). Các nhà nghiên cứu đề xuất dơi là ổ chứa SARS-CoV-2 có khả năng cao nhất vì nó rất giống với dơi coronavirus. Tuy nhiên, không có trường hợp nào truyền bệnh dơi trực tiếp từ người sang người cho thấy rằng vật chủ trung gian có khả năng liên quan giữa dơi và người.

Trong kịch bản này, cả hai tính năng đặc biệt của protein tăng đột biến của SARS-CoV-2 – phần RBD liên kết với các tế bào và vị trí phân cắt mở virus – sẽ phát triển đến trạng thái hiện tại của chúng trước khi xâm nhập vào người. Trong trường hợp này, dịch bệnh hiện tại có thể đã xuất hiện nhanh chóng ngay khi con người bị nhiễm bệnh, vì virus đã phát triển các tính năng khiến nó gây bệnh và có khả năng lây lan giữa người.

Trong kịch bản đề xuất khác, một phiên bản virus không gây bệnh đã nhảy từ vật chủ sang người và sau đó tiến hóa đến trạng thái gây bệnh hiện tại trong quần thể người. Ví dụ, một số coronavirus từ tê tê, động vật có vú giống armadillo được tìm thấy ở châu Á và châu Phi, có cấu trúc RBD rất giống với SARS-CoV-2. Một coronavirus từ một con tê tê có thể có thể đã được truyền sang người, trực tiếp hoặc thông qua một vật chủ trung gian như cầy hương hoặc chồn sương.

Sau đó, đặc tính protein tăng đột biến khác của SARS-CoV-2, vị trí phân cắt, có thể đã tiến hóa trong vật chủ của con người, có thể thông qua lưu thông hạn chế không được phát hiện trong quần thể người trước khi bắt đầu dịch. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vị trí phân cắt SARS-CoV-2, xuất hiện tương tự như vị trí phân cắt của các chủng cúm gia cầm đã được chứng minh là dễ dàng lây truyền giữa người với người. SARS-CoV-2 có thể đã phát triển một vị trí phân cắt độc hại như vậy trong tế bào người và sớm khởi phát dịch bệnh hiện nay, vì coronavirus có thể có khả năng lây lan giữa người với người nhiều hơn.

Đồng tác giả nghiên cứu Andrew Rambaut cảnh báo rằng thật khó nếu không thể biết tại thời điểm nào trong các kịch bản có khả năng nhất. Nếu SARS-CoV-2 xâm nhập vào người ở dạng gây bệnh hiện tại từ nguồn động vật, nó sẽ làm tăng khả năng bùng phát trong tương lai, vì chủng virus gây bệnh vẫn có thể lưu hành trong quần thể động vật và một lần nữa có thể nhảy vào con người. Khả năng thấp hơn của một loại coronavirus không gây bệnh xâm nhập vào quần thể người và sau đó tiến hóa các đặc tính tương tự như SARS-CoV-2.

Tài trợ cho nghiên cứu được cung cấp bởi Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ, Quỹ tín thác từ thiện Pew, Ủy thác Wellcome, Hội đồng nghiên cứu châu Âu và Học bổng Laureate ARC của Úc.tạo sự khác biệt: cơ hội được tài trợ


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Viện nghiên cứu Scripps . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Kristian G. Andersen, Andrew Rambaut, W. Ian Lipkin, Edward C. Holmes, Robert F. Garry. Nguồn gốc gần nhất của SARS-CoV-2 . Y học thiên nhiên , 2020; DOI: 10.1038 / s41591-020-0820-9

Bài viết liên quan

Bài viết khác