Birusen detektibeek nola atzematen duten agerraldi baten jatorria - eta zergatik den hain zaila
Birusen detektibeek nola atzematen duten agerraldi baten jatorria - eta zergatik den hain zaila
Anonim

Gaixotasun agerraldi handi bat gertatzen den bakoitzean, zientzialariek eta herritarrek egiten duten lehenengo galderetako bat hau da: "Nondik atera da hau?"

COVID-19 bezalako etorkizuneko pandemiak aurreikusteko eta prebenitzeko, ikertzaileek horiek eragiten dituzten birusen jatorria aurkitu behar dute. Hau ez da zeregin hutsala. GIBaren jatorria ez zegoen argi munduan zehar zabaldu zenetik 20 urtera arte. Zientzialariek oraindik ez dakite ebolaren jatorria, nahiz eta 1970eko hamarkadatik aldizkako epidemiak eragin dituen.

Ekologia birikoaren aditua naizen aldetik, askotan galdetzen didate zientzialariek birus baten jatorria nola trazatzen duten. Nire lanean, birus berri asko eta patogeno ezagun batzuk aurkitu ditut basa-landareak gaixotasunik eragin gabe kutsatzen dituztenak. Landare, animalia edo gizakia, metodoak neurri handi batean berdinak dira. Birus baten jatorria arakatzeak landa-lan zabala, laborategiko proba sakonak eta zorte apur bat konbinatzen ditu.

Birusak animalia ostalari basatietatik gizakietara jauzi egiten dira

Pertsonak kutsatzen dituzten birus eta beste gaixotasun-agente asko animalietan dute jatorria. Gaixotasun hauek zoonotikoak dira, hau da, pertsonetara jauzi egin eta giza populazioan zehar hedatzeko egokitutako animalien birusek eragindakoak dira.

Tentagarria izan liteke jatorri birikoaren bilaketa hastea, ezagutzen den lehenengo gizakiaren infekzioaren gunean animalia gaixoak probatuz, baina ostalari basatiek askotan ez dute sintomarik erakusten. Birusak eta haien ostalariak denboran zehar elkarren artean moldatzen dira, beraz, birusek askotan ez dute gaixotasunaren sintoma nabaririk sortzen harik eta ostalari-espezie berri batera salto egin arte. Ikertzaileek ezin dituzte animalia gaixoak bakarrik bilatu.

Beste arazo bat da pertsonak eta haien janari-animaliak ez daudela geldirik. Ikertzaileek kutsatutako lehen pertsona aurkitzen duten lekua ez dago zertan birusa lehen aldiz sortu zen tokitik hurbil.

COVID-19-ren kasuan, saguzarrak begi-bistakoa izan ziren lehen lekua. Koronavirus askoren ostalari ezagunak dira eta SARS eta MERS bezalako beste gaixotasun zoonotiko batzuen iturri litekeena dira.

SARS-CoV-2rentzat, COVID-19 eragiten duen birusa, orain arte aurkitu duten zientzialari erlatibo hurbilena BatCoV RaTG13 da. Birus hau Wuhaneko Virologia Institutuko virologoek 2011n eta 2012an aurkitutako saguzar koronavirusen bilduma baten parte da. Virologoak SARS-CoV-1 pandemiaren ostean SARS-CoV-1 pandemiaren ondoren saguzarren bila ari ziren 2003an. Saguzarren gorotz-laginak eta eztarriko saguzarrak bildu zituzten Yunnan probintziako gune batean, institutuko laborategitik 932 milia (1.500 kilometrora). Wuhanen, non laginak ekarri zituzten gehiago aztertzeko.

Saguzar koronavirusak pertsonengana hedatu ote ziren probatzeko, ikertzaileek tximinoen giltzurruneko zelulak eta giza tumoreetatik eratorritako zelulak kutsatu zituzten Yunnan laginekin. Bilduma honetako birus batzuk giza zeluletan erreplikatu zitezkeela aurkitu zuten, hau da, saguzarretik gizakietara zuzenean transmititu litezke tarteko ostalaririk gabe. Saguzarrak eta pertsonak ez dira askotan kontaktuan jartzen, hala ere, tarteko ostalari bat oraindik nahiko litekeena da.

Senide hurbilenak aurkitzea

Hurrengo urratsa ustezko fauna-birus bat gizakiak kutsatzen dituenarekin zer lotura duen zehaztea da. Zientzialariek birusaren sekuentzia genetikoa irudikatuz egiten dute, hau da, genoma osatzen duten oinarrizko eraikuntza-blokeen edo nukleotidoen ordena zehaztean. Zenbat eta nukleotido gehiago partekatu bi sekuentzia genetiko, orduan eta erlazio estuago daude.

RaTG13 saguzar koronavirusaren sekuentziazio genetikoak SARS-CoV-2-ren %96 baino gehiago berdina zela erakutsi zuen. Antzekotasun maila honek esan nahi du RaTG13 SARS-CoV-2-ren nahiko hurbila dela, ziurrenik SARS-CoV-2 saguzarren jatorria dela, baina oraindik urrunegi dagoela arbaso zuzena izateko. Litekeena da beste ostalari bat egotea saguzarren birusa harrapatu eta gizakiei transmititu ziena.

COVID-19-ren lehen kasuetako batzuk Wuhaneko fauna merkatuarekin lotutako pertsonetan aurkitu zirenez, merkatu horretako animalia basati bat saguzarren eta gizakien arteko tarteko ostalaria zela espekulatu zen. Hala ere, ikertzaileek ez dute inoiz koronavirusik aurkitu merkatuko animalietan.

Era berean, Txinako hegoaldean kontrabandoaren aurkako operazio batean konfiskatutako pangolinetan erlazionatutako koronavirus bat identifikatu zenean, askok jauzi egin zuten SARS-CoV-2 saguzarretatik pangolinetara gizakietara jauzi zela ondorioztatu zuten. Pangolin birusa SARS-CoV-2-ren % 91 besterik ez zela aurkitu zen, hala ere, nekez giza birusaren arbaso zuzena izatea.

SARS-CoV-2-ren jatorria zehazteko, askoz lagin basati gehiago bildu behar dira. Lan zaila da - saguzarrak lagintzea denbora asko eskatzen du eta ustekabeko infekzioen aurkako neurri zorrotzak behar dira. SARSarekin erlazionatutako koronavirusak Asia osoko saguzarretan aurkitzen direnez, Thailandia eta Japonia barne, oso orratz txiki bat bilatzeko belar-pila handia da.

SARS-CoV-2ren zuhaitz genealogikoa sortzea

Jatorri biralaren eta mugimenduaren puzzlea konpontzeko, zientzialariek falta diren piezak aurkitu ez ezik, denak nola lotzen diren asmatu behar dute. Horrek giza infekzioetatik lagin birikoak biltzea eta sekuentzia genetiko horiek elkarren artean eta animalietatik eratorritako beste birus batzuekin alderatzea eskatzen du.

Lagin biral hauek elkarren artean nola erlazionatzen diren zehazteko, ikertzaileek tresna informatikoak erabiltzen dituzte birusaren zuhaitz genealogikoa edo filogenia eraikitzeko. Ikertzaileek lagin biral bakoitzaren sekuentzia genetikoak konparatzen dituzte eta erlazioak eraikitzen dituzte antzekotasun eta desberdintasun genetikoak lerrokatuz eta sailkatuz.

Birusaren arbaso zuzena, antzekotasun genetiko handiena partekatzen duena, bere gurasotzat har liteke. Guraso-sekuentzia bera duten aldaerak baina elkarrengandik bereizteko nahikoa aldaketarekin anai-arrebak bezalakoak dira. SARS-CoV-2-ren kasuan, Hegoafrikako aldaera, B.1.351, eta Erresuma Batuko aldaera, B.1.1.7, anai-arrebak dira.

Zuhaitz genealogiko bat eraikitzea zaildu egiten da analisi-parametro ezberdinek emaitza desberdinak eman ditzaketelako: sekuentzia genetikoen multzo berdinak bi zuhaitz genealogiko oso ezberdin sor ditzake.

SARS-CoV-2rentzat, azterketa filogenetikoa bereziki zaila da. Orain hamar mila SARS-CoV-2 sekuentzia eskuragarri dauden arren, ez dira elkarrengandik nahikoa desberdinak elkarren artean nola erlazionatzen diren ikusteko.

Egungo eztabaida: ostalari basatia ala laborategiko isuria?

SARS-CoV-2 ikerketa-laborategi batetik askatu al liteke? Gaur egungo ebidentziak horrela ez dela adierazten duten arren, duela gutxi 18 birologo ospetsuk iradoki zuten galdera hau gehiago ikertu behar zela.

SARS-CoV-2 laborategi batean ingeniaritzeari buruz espekulatu den arren, aukera hori oso zaila dirudi. RaTG13 basatiaren sekuentzia genetikoa SARS-CoV-2arekin alderatzean, desberdintasunak ausaz zabaltzen dira genoma osoan. Ingeniaritza birus batean, beste birus iturri batetik sartutako sekuentziak adierazten dituzten aldaketen bloke argiak egongo lirateke.

SARS-CoV-2 genoman sekuentzia bakar bat dago, pertsonak infektatzeko paper garrantzitsua betetzen duela dirudien punta-proteinaren zati bat kodetzen duena. Interesgarria da, COVID-19ren antzeko gaixotasuna eragiten duen MERS koronavirusean antzeko sekuentzia bat aurkitzen dela.

SARS-CoV-2-k sekuentzia hauek nola eskuratu zituen argi ez dagoen arren, bilakaera biralak prozesu naturaletatik sortu zirela iradokitzen du. Birusek aldaketak pilatzen dituzte beste birus batzuekin eta haien ostalariekin truke genetikoen bidez, edo erreplikazioan ausazko akatsen bidez. Ugalketa-abantaila ematen dien aldaketa genetikoa lortzen duten birusek normalean errepikapenaren bidez transmititzen jarraituko lukete. MERS eta SARS-CoV-2 genomaren zati honetan antzeko sekuentzia partekatzen dutela iradokitzen du bietan eboluzionatu eta hedatu zela naturalki, giza zelulak infektatzen laguntzen dielako.

Nora joan hemendik?

SARS-CoV-2-ren jatorria jakiteak etorkizuneko pandemiak ulertzeko eta aurreikusteko arrastoak eman diezaguke, baina agian ez dugu inoiz jakingo nondik datorren zehatz-mehatz. SARS-CoV-2 gizakiengana nola salto egin den gorabehera, hemen dago orain, eta ziurrenik hemen geratzeko izango da. Aurrerantzean, ikertzaileek haren hedapena kontrolatzen jarraitu behar dute, eta ahalik eta jende gehiena txertatzea.

Marilyn J. Roossinck, Landare Patologiako eta Ingurumen Mikrobiologiako irakaslea, Penn State

Gaiaren arabera ezaguna