Nu este un virus produs prin manipulare deliberată în laborator, ci a apărut pe cale naturală – afirmă cu argumente științifice studiul genetic tradus mai jos integral. Articolul, apărut pe nature.com, este citat ca exprimând poziția comunității științifice internaționale despre Covid-19. Este prima dată că el apare în traducere românească.

În schimb, un studiu mai vechi care sugera contrariul (Asemănare nefirească a unor inserturi în Covid-19 cu HIV) a fost retras, neavând girul științific necesar (confirmarea peer review).

Două lucruri stranii sunt evidențiate în legătură cu Covid-19:

1) Covid-19 este extrem de contagios din cauza țepilor din coroană, care se atașează de om atât de ușor încât par optimimizațispecial în acest scop, ca să se transmită foarte ușor la om. „Optimizat” este chiar termenul folosit de autori (SARS-CoV-2 appears to be optimized for binding to the human receptor).

2) Se pare că el se apără de sistemul imunitar al gazdei producând un „scut” din polizaharide: „un domeniu asemănător mucinei care protejează, ecranează sau apără [shields] proteinele spinilor SARS-CoV-2. [...] un scut implicând glicanii în scop de imuno-evaziune.” Deci el pare făcut special ca să se protejeze cu un fel de „blindaj” de anticorpii noștri.

Chiar nespecialiștii pot înțelege foarte clar aceste două lucruri din articol.

Și totuși concluzia echipei internaționale de geneticieni independenți este că virusul nu este produs în laborator prin recombinare, ci a apărut printr-un proces de mutații evolutive naturale. „Nu credem că este plauzibil niciun tip de scenariu implicând un laborator” spun autorii studiului.

Nu pot ști dacă acest studiu este obiectiv 100% sau comandat să fie corect politic, dar este clar că el contrazice teza coronavirusul-armă-biologică, pe care de altfel și eu o susțineam în februarie. Fiecare trage ce concluzii crede, eu l-am tradus, cu maximă rigoare terminologică, pentru ca el să fie disponibil în spațiul public și în versiune românească.

De altfel și alți cercetători, precum Shan-Lu Liu de la Ohio State University, spun același lucru: „nu există dovezi credibile de genetic engineering. Genomul virusului a fost secvenționat, dacă ar fi fost alterat ne-am aștepta să vedem semne de secvențe de gene inserate. Dar acum știm că punctele ce diferă de virușii de liliac sunt dispersate în mod destul de aleator, exact așa cum ar trebui să fie dacă noul virus ar fi evoluat natural” – arată newscientist.com.

Originea proximă a SARS-CoV-2

Autori: Kristian G. Andersen, Andrew Rambaut, W. Ian Lipkin, Edward C. Holmes, Robert F. Garry

Traducere în lb. română de Andrei Dîrlău

Sursa: https://www.nature.com/articles/s41591-020-0820-9            Nature Medicine (2020) Publicat: 17 martie 2020     Cite this article

Încă de la primele rapoarte privind noul tip de pneumonie (COVID-19) din Wuhan, provincia Hubei, China 1^,2, s-au purtat ample discuții despre originea virusului care a cauzat-o, SARS-CoV-2 3 (numit și HCoV-19) 4. Infecțiile SARS-CoV-2 sunt acum larg răspândite, iar la 11 martie 2020 erau 121.564 cazuri confirmate și 4.373 morți în peste 110 țări 5.

SARS-CoV-2 este al șaptelea coronavirus cunoscut care a infectat oameni; SARS-CoV, MERS-CoV și SARS-CoV-2 pot cauza boli grave, în timp ce HKU1, NL63, OC43 și 229E sunt asociați cu simptome ușoare 6. În acest studiu prezentăm ceea ce am putut deduce despre originea virusului SARS-CoV-2 pe baza analizei comparative a datelor genomice. Oferim o perspectivă asupra trăsăturilor notabile ale genomului lui SARS-CoV-2 și discutăm scenariile conform cărora ar fi putut apărea aceste trăsături.

Analizele noastre arată clar că SARS-CoV-2 nu este un construct de laborator sau un virus manipulat în mod deliberat.

Comparând coronavirușii de tip alfa- și beta-, am identificat două trăsături genomice notabile ale SARS-CoV-2:

(i) Pe baza studiilor structurale 7^,8^,9 și a experimentelor biochimice 1^,9^,10, SARS-CoV-2 pare să fie optimizat pentru a se prinde sau lega [binding] de receptorul uman ACE2;

(ii) Proteina spike [spinii, țepii sau ácele coroanei] a virusului SARS-CoV-2 are un sit de clivaj funcțional polibazic (furină) la interfața S1–S2 prin inserția a 12 nucleotide 8, care în mod suplimentar au dus, conform predicției, la achiziția a trei glicani atașați-la-oxigen[O-linked] în jurul respectivului sit.

1. Mutații ale domeniului legării de receptor [Receptor-Binding Domain–RBD] alSARS-CoV-2

Domeniul legării de receptor (RBD) din proteina spinului este partea cea mai variabilă a genomului coronavirusului 1^,2. S-a arătat că șase aminoacizi RBD au o importanță critică pentru legarea de receptorii ACE2 și pentru a stabili care pot fi gazdele virușilor tip SARS-CoV 7. Cu coordonate bazate pe SARS-CoV, cei șase aminoacizi sunt Y442, L472, N479, D480, T487 și Y4911, corespunzând cu L455, F486, Q493, S494, N501 și Y505 din SARS-CoV-2 7. Cinci dintre aceste șase reziduuri diferă între SARS-CoV-2 și SARS-CoV (Fig. 1a). Pe baza studiilor structurale 7^,8^,9 și a experimentelor biochimice 1^,9^,10, SARS-CoV-2 pare să aibă un RBD care se leagă cu afinitate ridicată de receptorii ACE2 ai omului, dihorului, pisicii și altor specii cu omologie ridicată a receptorilor 7.

Deși analizele de mai sus sugerează că SARS-CoV-2 se poate lega de receptorii umani ACE2 cu afinitate ridicată, analizele computaționale prevăd că interacțiunea nu este una ideală 7 și că secvența RBD este diferită de cele arătate la SARS-CoV a fi optime pentru legarea de receptori 7^,11. Astfel, legarea cu afinitate ridicată a proteinei spikea SARS-CoV-2 de ACE2 uman este, cel mai probabil, rezultatul selecției naturale la ACE2 uman sau apropiat celui uman, selecție care permite apariția unei alte soluții optime de legare. Aceasta este o dovadă puternică a faptului că SARS-CoV-2 nu este produsul unei manipulări intenționate.

2. Situl de clivaj polibazic (furină) și glicanii atașați-la-oxigen

A doua trăsătură notabilă a SARS-CoV-2 este un sit de clivaj polibazic (RRAR) la joncțiunea dintre S1 și S2, cele două subunități ale spinului (spike)8 (Fig. 1b). Acest lucru permite clivajul eficace de către furină și alte proteaze și are un rol în stabilirea infectivității virale și a identificării gazdelor 12. În plus, în acest sit este inserată în SARS-CoV-2 și o prolină de dirijare; astfel, secvența inserată este PRRA (Fig. 1b). Efectul creat de prolină este prevăzut a avea ca rezultat adăugarea de glicani atașați oxigenului la S673, T678 și S686, care flanchează situl de clivaj și sunt unici virusului SARS-CoV-2 (Fig. 1b). Siturile de clivaj polibazic nu au fost observate la beta-coronavirușii din «linia B» înrudiți, deși alți betacoronaviruși umani, inclusiv HKU1 (linia A), au acele situri și glicanii atașați oxigenului preziși a exista 13. Dat fiind nivelul variației genetice din spin, este probabil că și la alte specii vor fi descoperiți viruși asemănători cu SARS-CoV-2, cu situri de clivaj polibazic parțial sau complet.

Consecința funcțională a sitului de clivaj polibazic din SARS-CoV-2 este necunoscută, și va fi important să se stabilească impactul său asupra transmisibilității și patogenezei în modele animale. Experimentele cu SARS-CoV au arătat că inserarea unui sit de clivaj furinic la joncțiunea S1–S2 augmentează fuziunea celulă–celulă fără să afecteze pătrunderea virală 14. În plus, clivajul eficient al spinului MERS-CoV permite coronavirușilor de tip MERS de la lilieci să infecteze celule umane 15. La virușii gripei aviare, replicarea și transmiterea rapidă în populații foarte dense de găini selectează pentru achiziția siturilor de clivaj polibazic în proteina hemaglutină (HA) 16, care îndeplinește o funcție similară cu cea a proteinei spike a coronavirusului. Achiziția siturilor de clivaj polibazic în HA, prin inserție sau recombinare, convertește virușii cu patogenitate redusă ai gripei aviare în forme foarte patogene 16. Achiziția de situri de clivaj polibazic de către HA s-a observat și după trecerea repetată prin culturi de celule ori prin animale 17.

Funcția glicanilor atașați-la-oxigen, apăruți conform predicției, este neclară, dar ei ar putea să creeze un «domeniu asemănător mucinei» care protejează, ecranează sau apără [shields] epitopii sau reziduurile-cheie de pe proteinele spike ale SARS-CoV-2 18. Mai mulți viruși utilizează domenii de tipul mucinei ca scut sau blindaj implicând glicanii în scop de imuno-evaziune 18. Deși predicția privind glicozilarea legată la oxigen este robustă, sunt necesare studii experimentale pentru a stabili dacă aceste situri sunt folosite în SARS-CoV-2.

Fig. 1: Trăsături ale proteinei de spin la SARS-CoV-2 uman și alți coronaviruși înrudiți:

a) Mutații în reziduuri de contact ale proteinei de spin SARS-CoV-2

Proteina de spin a SARS-CoV-2 (bara roșie de sus) s-a aliniat la coronavirușii cei mai strâns înrudiți cu tipul SARS-CoV și cu SARS-CoV însuși. Reziduurile-cheie din proteina de spin care intră în contact cu receptorul ACE2 sunt marcate cu căsuțe albastre atât în virușii SARS-CoV-2 cât și în cei înrudiți, inclusiv SARS-CoV (tulpina Urbani).

b) Achiziția sitului de clivaj polibazic și a glicanilor legați-la-oxigen

Atât situl de clivaj polibazic, cât și cei trei glicani adiacenți legați-la-oxigen prevăzuți, sunt unici virusului SARS-CoV-2 și nu au fost văzuți anterior la betacoronavirușii de linia B. Secvențele arătate în figură sunt din NCBI GenBank, cu codurile de acces MN908947, MN996532, AY278741, KY417146 și MK211376. Secvențele coronavirușilor de pangolin sunt o generare consensuală din SRR10168377 și SRR10168378 (NCBI BioProject PRJNA573298)29^,30.

Este improbabil ca SARS-CoV-2 să fie rezultatul unei manipulări în laborator a unui coronavirus înrudit de tipul SARS-CoV. Așa cum s-a observat mai sus, RBD-ul virusului SARS-CoV-2 este optimizat pentru a se lega de receptorul ACE2 uman cu o soluție eficientă diferită de cele anterior prevăzute 7^,11. Mai mult, dacă ar fi avut loc o manipulare genetică, este probabil că ar fi fost folosit unul dintre cele câteva sisteme de genetică inversă (reverse-genetic) aflate la dispoziție pentru betacoronaviruși 19. Totuși, datele genetice arată în mod incontestabil că SARS-CoV-2 nu a fost derivat din «coloana vertebrală» (virus backbone) a vreunui virus folosit anterior 20. Propunem în schimb două scenarii care pot explica în mod plauzibil originea virusului SARS-CoV-2: (i) selecția naturală într-un animal-gazdă înaintea transferului zoonotic; și (ii) selecția naturală în oameni după transferul zoonotic. De asemenea discutăm dacă selecția în timpul subculturii / pasajului / transferării pe alt mediu în laborator (passage) ar fi putut duce la apariția lui SARS-CoV-2.

1. Selecția naturală într-un animal-gazdă înainte de transferul zoonotic

Având în vedere că multe dintre primele cazuri de COVID-19 au fost legate de piața Huanan din Wuhan 1^,2, este posibil ca în acea locație să fi fost prezent un animal-sursă. Ținând cont de asemănarea virusului SARS-CoV-2 cu coronavirușii de liliac de tip SARS-CoV 2, este probabil că liliecii servesc drept gazde-rezervoare pentru progenitorii lui. Deși virusul RaTG13, luat ca eșantion de la un liliac Rhinolophus affinis 1, este pe ansamblu identic în proporție de ~96% cu SARS-CoV-2, spinul său (spike) diferă în ceea ce privește RBD-ul, ceea ce sugerează că este posibil ca el să nu se lege în mod eficient de receptorul ACE2 uman 7 (Fig. 1a).

Pangolinii malaezieni (Manis javanica) importați ilegal în provincia Guangdong conțin coronaviruși asemănători cu SARS-CoV-221. Deși virusul de liliac RaTG13 rămâne cel mai apropiat de SARS-CoV-2 pe întregul genom 1, unii coronaviruși de pangolin prezintă o puternică asemănare cu SARS-CoV-2 în privința RBD-ului, inclusiv toate cele șase reziduuri-cheie RBD 21 (Fig. 1). Acest lucru arată clar că proteina spikeoptimizată pentru a se lega de receptorul de tip uman ACE2 a virusului SARS-CoV-2 este rezultatul selecției naturale.

Nici betacoronavirușii de liliac, nici betacoronavirușii de pangolin eșantionați până acum au situri de clivaj polibazice. Deși nu a fost identificat nici un coronavirus de animal care să fie suficient de asemănător încât să fi putut servi drept progenitorul direct al virusului SARS-CoV-2, diversitatea coronavirușilor din lilieci și alte specii este sub-eșantionată masiv. Mutații, inserții și ștergeri pot apărea la joncțiunea S1–S2 a coronavirușilor 22, ceea ce arată că situl de clivaj polibazic poate apărea printr-un proces evolutiv natural. Pentru ca un virus precursor să dobândească atât situl de clivaj polibazic, cât și mutațiile proteinei spike care să o facă adaptată legării de receptorul ACE2 uman, probabil ar trebui ca animalul-gazdă să aibă o densitate mare a populației (care să permită realizarea eficientă a selecției naturale) și o genă de codare-ACE2 care să fie similară cu orthologul uman.

2. Selecția naturală în om după transferul zoonotic

Este posibil ca un progenitor al SARS-CoV-2 să fi făcut saltul la om, dobândind apoi trăsăturile genomice descrise mai sus prin adaptarea în timpul transmiterii nedetectate de-la-om-la-om. Odată dobândite, aceste adaptări ar fi permis izbucnirea pandemiei și producerea unui număr de cazuri suficient de mare încât să declanșeze sistemul de supraveghere și detectare 1^,2.

Toate genomurile de SARS-CoV-2 secvenționate până acum au trăsăturile genomice descrise mai sus, fiind deci derivate dintr-un strămoș comun care le-a avut și el. Prezența la pangolini a unui RBD foarte asemănător cu cel al lui SARS-CoV-2 înseamnă că putem deduce că probabil acesta a existat și la virusul care a făcut saltul la oameni. Acest lucru lasă ca inserția sitului de clivaj polibazic să se fi produs pe parcursul transmiterii de-la-om-la-om.

Estimările temporale ale celui mai recent strămoș comun al lui SARS-CoV-2, făcute pe baza datelor de secvențiere existente, indică apariția virusului între sfârșitul lui noiembrie 2019 și începutul lui decembrie 2019 23, ceea ce este compatibil cu primele cazuri confirmate retrospectiv 24. De aici, acest scenariu prezumă o perioadă de transmitere nedetectată între oameni, între evenimentul zoonotic inițial și dobândirea sitului de clivaj polibazic. Ar fi putut exista suficiente oportunități dacă ar fi existat multe evenimente zoonotice anterioare care să fi produs scurte lanțuri de transmitere de-la-om-la-om pe parcursul unei perioade mai lungi. În esență acesta este cazul lui MERS-CoV, pentru care toate cazurile la om sunt rezultatul unor salturi repetate ale virusului de la cămile-dromader, producând infecții unice sau lanțuri scurte de transmitere, care în final se rezolvă, fără nici o adaptare către o transmitere susținută 25.

Studii pe bănci de eșantioane umane ar putea furniza informații dacă o asemenea răspândire criptică a avut loc. Studii serologice retrospective ar putea da și ele informații, și s-au făcut câteva asemenea studii care arată expuneri de nivel redus la coronaviruși tip SARS-CoV în anumite zone din China 26. Totuși, în mod critic, aceste studii nu au putut face distincția dacă expunerile s-au datorat unor infectări anterioare cu SARS-CoV, SARS-CoV-2 sau alți coronaviruși de tip SARS-CoV. Ar trebui făcute și alte studii serologice pentru a stabili măsura în care au existat expuneri umane anterioare la SARS-CoV-2.

3. Selecția pe parcursul pasajului / subculturii / transferului pe alt mediu [passage] în laborator

Cercetări de bază care implică subcultura / pasajul [passage] coronavirușilor de liliac de tip SARS-CoV pe culturi de celule și/sau modele animale se fac de mulți ani în laboratoare de nivel 2 de biosecuritate din lume 27; există și cazuri documentate de scăpări din laborator de viruși SARS-CoV28. Trebuie deci să examinăm și posibilitatea unei scăpări din laborator neintenționate, din neglijență a SARS-CoV-2.

Teoretic este posibil ca SARS-CoV-2 să fi dobândit mutații RBD (Fig. 1a) pe parcursul adaptării la pasajul în culturi de celule, așa cum s-a observat în studii pe SARS-CoV11. Dar faptul că s-au găsit la pangolini coronaviruși tip SARS-CoV cu RBD-uri aproape identice furnizează o explicație mult mai puternică și mai parcimonioasă a modului în care SARS-CoV-2 le-a dobândit pe acestea prin recombinare sau mutație 19.

Achiziția atât a sitului de clivaj polibazic, cât și a glicanilor atașați-la-oxigen preziși, pledează și ea împotriva scenariilor legate de pasajul pe culturi. Noi situri de clivaj polibazic au fost observate doar după pasajul prelungit in vitro sauin vivo al virusului gripei aviare cu patogenitate redusă 17. Mai mult, o ipotetică generare a virusului SARS-CoV-2 prin pasajul pe culturi de celule sau pe animale ar fi necesitat izolarea prealabilă a unui virus progenitor cu foarte mare asemănare genetică, ceea ce nu a fost descris. Generarea ulterioară a unui sit de clivaj polibazic ar fi implicat apoi pasajul repetat în culturi de celule sau animale cu receptori ACE2 similari celor umani, dar nici asemenea lucrări nu au fost descrise anterior. În sfârșit, este improbabil și ca generarea glicanilor atașați-la-oxigen preziși să fi avut loc datrită pasajului pe culturi de celule, deoarece asemenea  trăsături sugerează implicarea unui sistem imunitar 18.

În contextul situației de urgență globale create de COVID-19, întrebarea privind originile pandemiei este rezonabilă. Înțelegerea detaliată a modului cum un virus animal a făcut saltul peste granițele dintre specii pentru a infecta oamenii în mod atât de productiv ne va ajuta la prevenția unor viitoare evenimente zoonotice. De exemplu, dacă SARS-CoV-2 a parcurs faza de pre-adaptare într-o altă specie animală, atunci există riscul reapariției unor asemenea evenimente în viitor. În schimb, dacă procesul adaptativ a avut loc în oameni, atunci chiar și dacă se produc transferuri zoonotice repetate, este improbabil ca ele să se declanșeze fără aceeași serie de mutații. În plus, identificarea celor mai apropiate rude virale ale lui SARS-CoV-2 care circulă la animale va fi de mare folos în studierea funcției virale. Într-adevăr, existența secvenței RaTG13 de liliac a ajutat la evidențierea unor mutații-cheie a RBD și a sitului de clivaj polibazic.

Trăsăturile genomice descrise aici pot explica parțial infecțiozitatea și transmisibilitatea lui SARS-CoV-2 la oameni. Deși datele arată că SARS-CoV-2 nu este un virus manipulat deliberat, este actualmente imposibil ca celelalte teorii privind originea sa descrise aici să fie dovedite ori infirmate. Cu toate acestea, întrucât am observat toate trăsăturile notabile ale SARS-CoV-2, inclusiv RBD-ul optimizat și situl de clivaj polibazic, la coronavirușii înrudiți din natură, nu credem că este plauzibil niciun tip de scenariu implicând un laborator.

Mai multe date științifice ar putea înclina balanța probelor în favoarea unei ipoteze și în detrimentul alteia. Obținerea unor secvențe virale înrudite din surse animale ar constitui modul cel mai definitiv de a evidenția originile virale. De exemplu, o viitoare observare a unui sit de clivaj polibazic intermediar sau complet format într-un virus de tip SARS-CoV-2 de la animale ar aduce argumente în plus în sprijinul ipotezei selecției naturale. Ar fi util de asemenea să se obțină mai multe date genetice și funcționale despre SARS-CoV-2, inclusiv din studii pe animale. Identificarea unei potențiale gazde intermediare a SARS-CoV-2, precum și secvențierea virusului de la cazurile foarte timpurii, ar furniza în egală măsură informații extrem de relevante. Indiferent de mecanismele exacte prin care SARS-CoV-2 și-a avut originea pe calea selecției naturale, continuarea studierii pneumoniei la oameni și animale este în mod clar de cea mai mare importanță.

·  Department of Immunology and Microbiology, The Scripps Research Institute, La Jolla, CA, USA     Kristian G. Andersen

·  Scripps Research Translational Institute, La Jolla, CA, USA  Kristian G. Andersen

·Institute of Evolutionary Biology, University of Edinburgh, Edinburgh, UK Andrew Rambaut

· Center for Infection and Immunity, Mailman School of Public Health of Columbia University, New York, NY, USA   W. Ian Lipkin

·   Marie Bashir Institute for Infectious Diseases and Biosecurity   and School of Medical Sciences, The University of Sydney, Sydney, Australia  Edward C. Holmes

· Tulane University, School of Medicine, Department of Microbiology and Immunology, New Orleans, LA, USA      Robert F. Garry

·  Zalgen Labs, Germantown, MD, USA   Robert F. Garry

Autor corespondent:          Corespondență cu Kristian G. Andersen.

R.F.G. este co-fondator al Zalgen Labs, o firmă de biotehnologie care dezvoltă contramăsuri la viruși emergenți.

DOI https://doi.org/10.1038/s41591-020-0820-9

Provided by the Springer Nature SharedIt content-sharing initiative