Η ταχεία εξέλιξη του SARS-CoV-2 σε ζώα του ζωολογικού κήπου του Ντένβερ
Μια αναλυτική γενετική μελέτη για ένα ξέσπασμα του SARS-CoV-2 στον ζωολογικό κήπο του Ντένβερ αποκαλύπτει πώς ο ιός μπορεί να διαφοροποιηθεί και να προσαρμοστεί γρήγορα μετά τη μετάβαση από τους ανθρώπους σε ζώα. Αυτή η έρευνα προσφέρει μια σπάνια, πραγματική εικόνα της ιογενούς εξέλιξης πέρα από τον ανθρώπινο πληθυσμό.
Η σημασία της έρευνας
Μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature Communications αναδεικνύει την ταχεία εξέλιξη και προσαρμογή του SARS-CoV-2 σε ζώα όπως τίγρεις, λιοντάρια και υαινές, τα οποία έχουν καθημερινή επαφή με ανθρώπους. Η εξέλιξη του ιού και η εμφάνιση νέων παραλλαγών έχουν σημαντικά επηρεάσει την αντίληψη του κοινού σχετικά με τις μολυσματικές ασθένειες από την αρχή της πανδημίας COVID-19.
Εκτός από τους ανθρώπους, ο SARS-CoV-2 μολύνει μια ποικιλία οικιακών και άγριων ζώων, με καταγεγραμμένες περιπτώσεις που δείχνουν ότι ο ιός μπορεί, σε σπάνιες περιπτώσεις, να μεταδοθεί από ένα ζώο πίσω στους ανθρώπους. Ωστόσο, οι παράγοντες που οδηγούν στην εξέλιξη και τη δυναμική μετάδοσης του ιού σε ζώα, καθώς και οι προελεύσεις νέων παραλλαγών που μολύνουν και τους δύο πληθυσμούς, παραμένουν σε μεγάλο βαθμό ασαφείς.
Μέθοδος και ευρήματα της μελέτης
Η μελέτη, που διεξήχθη από ερευνητές του Colorado State University και συνεργάτες τους από την Denver Zoo Conservation Alliance, ερεύνησε την εξέλιξη και την προσαρμογή του SARS-CoV-2 σε τίγρεις, αφρικανικά λιοντάρια και υαινές κατά τη διάρκεια ενός ξέσπασματος το 2021. Οι ερευνητές συνέλεξαν δείγματα ρινικών επιχρισμάτων από δύο τίγρεις, έντεκα λιοντάρια και τρεις υαινές, απομόνωσαν το ιικό RNA από τα δείγματα και χρησιμοποίησαν Next Generation Sequencing (NGS) για να προσδιορίσουν τη γραμμή του SARS-CoV-2, την ενδο-οικογενειακή παραλλαγή και τα γενετικά χαρακτηριστικά επιλογής.
Τα ευρήματα έδειξαν ότι το ξέσπασμα στον ζωολογικό κήπο του Ντένβερ πιθανότατα ξεκίνησε από μια μοναδική μετάδοση μιας σπάνιας υπογραμμής Delta, η οποία ήταν πιο συμβατή με τη μετάδοση από ανθρώπους (τους φροντιστές των ζώων) προς τις τίγρεις, και στη συνέχεια προς τα λιοντάρια και τις υαινές. Εντοπίστηκε ταχεία επέκταση και διαφοροποίηση των ιικών πληθυσμών σε όλα τα ζώα.
Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης γενετικά χαρακτηριστικά που υποδεικνύουν τόσο αρνητική επιλογή (αφαίρεση επιβλαβών μεταλλάξεων) όσο και θετική επιλογή (επιλογή ευνοϊκών μεταλλάξεων) σε ολόκληρο το γονιδίωμα του ιού, καθώς και τέσσερις υποψήφιες ειδικές για είδη προσαρμοστικές μεταλλάξεις σε λιοντάρια και υαινές.
Συμπεράσματα και προοπτικές
Αν και δεν εντοπίστηκαν ανησυχητικές παραλλαγές SARS-CoV-2 στα μολυσμένα ζώα, οι ισχυρές υπογραφές θετικής επιλογής που παρατηρήθηκαν στο γονίδιο του νουκλεοκαψιδίου και σε δείγματα από υαινές υπογραμμίζουν τις συνδυασμένες επιπτώσεις της μετάλλαξης και της επιλογής μετά τη διασυνοριακή μετάδοση του ιού. Οι τέσσερις ειδικές μεταλλάξεις που εντοπίστηκαν περιλαμβάνουν την A254V στο γονίδιο του νουκλεοκαψιδίου σε λιοντάρια και υαινές, και τις E1724D, T274I και P326L σε υαινές. Αυτές οι μεταλλάξεις έχουν σπάνια ανιχνευθεί στους ανθρώπους και δεν συνδέονται με καμία συγκεκριμένη γραμμή παραλλαγής.
Εντυπωσιακά, η μελέτη αποκάλυψε ότι, αν και το ξέσπασμα στον ζωολογικό κήπο συνέβη κατά τη διάρκεια μιας από τις κορυφές της πανδημίας COVID-19, η σπάνια υπογραμμή Delta που προκάλεσε το ξέσπασμα σχετίζεται με λιγότερο από 1% των ανθρώπινων μολύνσεων στην πολιτεία του Κολοράντο εκείνη την περίοδο. Η σπανιότητα αυτής της υπογραμμής στους ανθρώπους ενισχύει την εκτίμηση ότι το ξέσπασμα στον ζωολογικό κήπο προήλθε από ένα μοναδικό γεγονός μετάδοσης.
