За последние 15 лет две вспышки тяжелых респираторных заболеваний были вызваны коронавирусами, передающимися от животных к человеку. В 2003 году SARS-CoV (коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома) распространился от циветт и заразил более 8000 человек, что привело к глобальной чрезвычайной ситуации в области общественного здравоохранения, длившейся год. MERS-CoV (коронавирус ближневосточного респираторного синдрома), впервые выявленный в 2012 году, постоянно переходит от одногорбых верблюдов к людям, что приводит к периодическим вспышкам со смертельным исходом примерно в 35 процентов. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что оба вируса возникли у летучих мышей, а затем были переданы циветтам и верблюдам соответственно. Хотя известно, что многие другие коронавирусы в природе не заражают людей, MERS-CoV и SARS-CoV известны своей способностью заражать множество различных видов, включая людей.
Новое исследование ученых из Национального института аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID), опубликованное в Cell Reports, показывает, как MERS-CoV может адаптироваться к заражению клеток нового вида, что предполагает, что другие коронавирусы могут одинаковый. NIAID является частью Национального института здоровья.
Чтобы вызвать инфекцию, вирус должен сначала прикрепиться к молекуле рецептора на клетках вида-хозяина. Это взаимодействие сильно зависит от формы рецепторов, которые контролируются генами хозяина. Чтобы оценить, как MERS-CoV эволюционирует для заражения клеток-хозяев, ученые протестировали 16 видов летучих мышей и обнаружили, что вирус не может эффективно проникать в клетки с рецепторами обыкновенной летучей мыши-вампира Desmodus rotundus. Затем они выращивали вирус на клетках, которые имели рецепторы летучих мышей-вампиров, и наблюдали, как вирус развивается, чтобы лучше заражать клетки. Через несколько поколений вирус полностью адаптировался к рецептору летучей мыши-вампира. Изучая, как форма MERS-CoV менялась с течением времени, чтобы прикрепиться к новому рецептору хозяина, ученые обнаружили сходство с предыдущими исследованиями SARS-CoV. Таким образом, хотя эти два вируса различны, они используют один и тот же общий подход для проникновения в клетки новых видов.
Понимание того, как вирусы эволюционируют, чтобы заразить новые виды, поможет исследователям определить, что требуется для появления и распространения вирусов в новых хозяевах. Эти результаты также могут быть важны для разработки новых вакцин, которых вирусы часто избегают в процессе эволюции.
Ученые, входящие в группу вирусной экологии в лабораториях NIAID в Скалистых горах, в дальнейшем планируют работать с другими родственными вирусами, чтобы определить, насколько эффективно они адаптируются к новым видам.