นวนิยายไวรัสโคโรน่ามีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในค้างคาว แต่เชื้อโรคอาจกระโดดเข้าสู่สุนัขก่อนที่จะติดเชื้อมนุษย์การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็น
แต่ไม่ใช่ทุกคนที่เห็นด้วยกับสมมติฐานนั้น ผู้เชี่ยวชาญคนหนึ่งบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิตว่า "มีจุดอ่อนมากมาย" ในการศึกษาและข้อมูลไม่สนับสนุนข้อสรุปของการศึกษา
วิทยาศาสตร์และข่าว Coronavirus
วิวัฒนาการของไวรัส
ก่อนที่ Coronavirus Sars-Cov-2 ใหม่จะกระโดดไปหามนุษย์อีกสอง coronaviruses, SARS-COV และ MERS-COV, พัฒนาในค้างคาวและผ่านสัตว์อื่น ๆ ระหว่างทางไปยังผู้คน SARS-COV ผ่าน Civets และ MERS-COV ผ่านอูฐและโครงสร้างโมเลกุลของ SARS-COV-2 แสดงให้เห็นว่าไวรัสยังผ่านสัตว์ระดับกลางแต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบว่าอันไหน
ในเดือนกุมภาพันธ์ผู้เขียนการศึกษาเบื้องต้นที่เผยแพร่ไปยังฐานข้อมูล preprintผู้มีชีวิตแนะนำว่าแบล็กลินอาจเชื่อมช่องว่างระหว่างค้างคาวและมนุษย์เนื่องจาก SARS-COV-2 และ coronaviruses ที่เกี่ยวข้องซึ่งติดเชื้อ pangolins กีฬาที่คล้ายกันสไปค์โปรตีน- โครงสร้างบนพื้นผิวของไวรัสที่ช่วยให้สามารถติดเชื้อเซลล์ได้ แต่นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ แย้งว่าแม้จะมีโปรตีน spike ของพวกเขา pangolin coronaviruses มีความแตกต่างมากมายกับ SARS-COV-2 ที่ทำให้ pangolins ไม่น่าจะเป็นแหล่งของการติดเชื้อเดอะนิวยอร์กไทมส์รายงาน-
ด้วยความลึกลับที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขศาสตราจารย์ด้านชีววิทยา Xuhua Xia แห่งมหาวิทยาลัยออตตาวาในแคนาดาได้เปิดตัวการสอบสวนของเขาเองว่า Coronavirus ส่งผ่านจากค้างคาวให้กับผู้คนอย่างไร การวิเคราะห์ของเขาตีพิมพ์ 14 เมษายนในวารสารชีววิทยาโมเลกุลและวิวัฒนาการเสนอวิธีแก้ปัญหาใหม่: สุนัข
เซี่ยมาถึงข้อสรุปของเขาโดยการสแกนรหัสทางพันธุกรรมของ SARS-COV-2 และ coronaviruses อื่น ๆ สำหรับคุณสมบัติเฉพาะที่รู้จักกันในชื่อไซต์ CpG ซึ่งเป็นลำดับของรหัสพันธุกรรมที่สารประกอบ cytosine (C) ตามด้วยสารประกอบ guanine (G) ที่ระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์เห็นไซต์ CPG เป็นธงสีแดงส่งสัญญาณว่ามีไวรัสรุกรานอยู่ โปรตีนของมนุษย์ที่เรียกว่าโปรตีนต้านไวรัส Zinc Finger (zap) สลักลงบนไซต์ CpG ในรหัสพันธุกรรมของไวรัสและการรับสมัครช่วยในการทำลายเชื้อโรคตามยูนิพร็อตฐานข้อมูลโปรตีนออนไลน์ ทฤษฎีดังต่อไปนี้ไซต์ CpG ที่น้อยลงยิ่งมีไวรัสที่มีความเสี่ยงน้อยกว่า
ที่เกี่ยวข้อง:10 โรคร้ายแรงที่กระโดดข้ามสายพันธุ์
เซี่ยพบว่า SARS-COV-2 มีไซต์ CPG น้อยกว่า coronaviruses อื่น ๆ ที่รู้จักกันดีซึ่งพัฒนาขึ้นในสัตว์เป็นครั้งแรกรวมถึง SARS-COV และ MERS-COV นอกจากนี้ญาติที่รู้จักกันมากที่สุดของ SARS-COV-2, bat coronavirus ratg13 มีไซต์ CpG น้อยกว่าที่เกี่ยวข้องbat coronavirusesตามการวิเคราะห์ "สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่า SARS-COV-2 อาจมีการพัฒนาในโฮสต์ใหม่ (หรือเนื้อเยื่อโฮสต์ใหม่) ที่มีการแสดงออกของ ZAP สูง" ซึ่งจะวางแรงกดดันเชิงวิวัฒนาการต่อไวรัสในการหลั่งไซต์ CPG เซียเขียน
โดยพื้นฐานแล้วเพื่อที่จะอยู่รอดและทำซ้ำเชื้อโรคเช่น SARS-COV-2 จำเป็นต้องสามารถหลีกเลี่ยงนักสู้ที่มีภูมิคุ้มกันของโฮสต์และในกรณีนี้มันจะหมายถึงการกำจัดไซต์ CPG ที่สามารถแจ้งเตือนโปรตีน ZAP ไปยังไวรัส
จากลำไส้ของสุนัข?
น่าเสียดายที่ข้อมูลเล็ก ๆ น้อย ๆ มีอยู่ว่า ZAP ปรากฏในเนื้อเยื่อสัตว์ต่าง ๆ มากแค่ไหนเซี่ยบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต ดังนั้นเขาจึงทำงานย้อนหลังมองหา coronaviruses สัตว์ที่มีระดับ CPG ต่ำ เขาพบ coronavirus ที่ติดเชื้อในลำไส้ของสุนัขเป็นหลักและสรุปได้ว่าลำไส้สุนัขอาจมีระดับ ZAP ที่เพียงพอในการขับเคลื่อนวิวัฒนาการของไวรัสด้วยวิธีนี้
“ canids มีเพียง canids เท่านั้นที่มีเนื้อเยื่อที่สร้าง COV-CPG ต่ำในระหว่างการศึกษาของฉัน” Xia กล่าว หากสารตั้งต้นของ SARS-COV-2 ละเมิดลำไส้สุนัขนั่นจะเป็น "ส่งผลให้มีการวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของไวรัส" เพื่อสูญเสียไซต์ CPG และกลายเป็นสิ่งที่ดีกว่าที่จะติดเชื้อมนุษย์เขาเขียนลงในกระดาษ นอกเหนือจากระดับ CpG ต่ำกระดาษไม่ได้สังเกตความคล้ายคลึงกันทางพันธุกรรมอื่น ๆ ระหว่าง SARS-COV-2 และสุนัข coronavirus แต่แนะนำว่าลำไส้สุนัขอาจให้สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับไวรัสดังกล่าวเพื่อพัฒนา
แต่ทำไมสุนัขลำไส้? งานวิจัยบางชิ้นชี้ให้เห็นว่า ZAP mRNA ซึ่งมีคำแนะนำในการสร้างโปรตีนปรากฏขึ้นในทั้งปอดสุนัขและลำไส้ใหญ่ แต่ความเข้มข้นที่สูงกว่าสะสมในปอด Xia กล่าว อาจเป็นไปได้ว่ามีจำนวนมากของ zap ในปอดรักษาอวัยวะจาก coronaviruses ในขณะที่ความเข้มข้นที่ต่ำกว่าของ zap ในลำไส้ใหญ่ปล่อยให้ลำไส้เปิดให้ติดเชื้อรุนแรงแม้ว่าจะมีเหตุผลที่ต้องระมัดระวังในการสรุปนี้เซี่ยกล่าว
แต่สมมติฐานนี้สมเหตุสมผลหรือไม่?
"ฉันคิดว่าข้อมูลไม่สนับสนุนข้อสรุปเหล่านี้" Pleuni Pennings ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านนิเวศวิทยาและวิวัฒนาการที่มหาวิทยาลัยซานฟรานซิสโกรัฐซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิตในอีเมล Pennings ซึ่งกลุ่มวิจัยได้ตรวจสอบระดับ CPG ของไวรัสหลายชนิดชี้ให้เห็นจุดอ่อนหลายประการในตรรกะของการศึกษา
หลักฐานที่สรุปไม่ได้
ในการศึกษาปี 2018 ที่ตีพิมพ์ในวารสารพันธุศาสตร์ PLOS, Pennings สำรวจระดับ CPG ในไวรัสเอชไอวีและตรวจสอบว่าเชื้อโรควิวัฒนาการภายในบุคคลแต่ละคนอย่างไร เธอแล้วนำการศึกษาที่คล้ายกันของไวรัสอื่น ๆ อีกหลายชนิด - รวมถึงไวรัสไข้เลือดออกไข้หวัดใหญ่และไวรัสตับอักเสบบีและ C - เพื่อเรียนรู้ว่าข้อบกพร่องเหล่านี้สูญเสียหรือรับไซต์ CPG บ่อยแค่ไหนผ่านการกลายพันธุ์ กลุ่มของเธอพบว่าโดยทั่วไปการกลายพันธุ์ที่เพิ่มไซต์ CpG มักจะพบได้ในตัวอย่างไวรัสที่นำมาจากผู้คนน้อยกว่าการกลายพันธุ์ที่ลบไซต์ CpG ออกจากจีโนม
การกลายพันธุ์ที่สร้าง CpG อาจมีค่าใช้จ่ายสูงต่อไวรัสในการที่พวกเขาเตือนร่างกายถึงการติดเชื้อดังนั้นเมื่อเวลาผ่านไปกองกำลังวิวัฒนาการจะลดการปรากฏตัวของพวกเขาลง Pennings กล่าว ที่กล่าวว่าไวรัสจำนวนมากยังคงมีไซต์ CPG ดังนั้นการกลายพันธุ์อาจมีประโยชน์บางอย่าง "แม้ว่ามันจะมาพร้อมกับค่าใช้จ่ายเล็กน้อย" เธอกล่าวเสริม ดังนั้น SARS-COV-2 จึงไม่ผิดปกติในลักษณะนั้น
"มีไวรัสจำนวนมากที่มีค่า [CpG] ต่ำกว่า SARS-COV-2" Pennings กล่าว “ เมื่อคุณดูไวรัสทั้งหมดค่า [CpG] นั้นไม่แปลกเลย” เธอกล่าว
เซียพบว่า SARS-COV-2 มีไซต์ CPG น้อยกว่า coronaviruses ที่เกิดจากสัตว์อื่น ๆ และสมมติว่าการค้นพบนั้นถูกต้องจากนั้นมันทำให้เกิดคำถามว่าทำไมถึงเป็นเช่นนั้นเธอกล่าวเสริม
แต่ถึงแม้ว่าจะมีเหตุผลเชิงวิวัฒนาการที่จะอธิบายว่าทำไม SARS-COV-2 จึงสูญเสียไซต์ CPG ที่สูญเสียไปเหตุผลวิวัฒนาการนั้นอาจไม่ทำให้ไวรัสได้เปรียบเป็นพิเศษสำหรับการติดเชื้อมนุษย์ Pennings กล่าว
ในบทความของเขาเซี่ยตั้งข้อสังเกตว่าการศึกษาได้ "แสดงความสัมพันธ์ระหว่าง CpG ที่ลดลงในจีโนม RNA ของไวรัสและเพิ่มความรุนแรง" หมายถึงไวรัส CPG ต่ำปรากฏว่าเกี่ยวข้องกับการติดเชื้อที่รุนแรงมากขึ้น อย่างไรก็ตามถึงแม้ว่าวิวัฒนาการจะสนับสนุนการกลายพันธุ์ที่ลบไซต์ CPG และมีแนวโน้มทั่วไปที่คาดว่าจะมีไซต์ CPG น้อยลงไปสู่การติดเชื้อที่รุนแรงมากขึ้น "มันไม่ได้หมายความว่าไวรัสที่มีไซต์ CPG จำนวนน้อยนั้นมีความรุนแรงมากขึ้น" Pennings กล่าว ตัวอย่างเช่นไวรัส BK มีไซต์ CPG น้อยมากและอยู่ในไตของประมาณ 60% ถึง 80% ของผู้ใหญ่แต่โดยทั่วไปแล้วจะกระตุ้นอาการในคนที่มีภูมิคุ้มกันเท่านั้นเธอก็สังเกตเห็น (ไวรัสได้รับการตั้งชื่อว่าชื่อย่อของบุคคลแรกที่มันถูกแยกออกจาก)
หากระดับ CPG ที่มีอยู่ใน SARS-COV-2 นั้นเกี่ยวข้องกับความรุนแรงของโรคอย่างใด "นี่จะเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสำหรับการพัฒนาวัคซีน" Xia กล่าว ในสถานการณ์สมมุตินี้นักวิทยาศาสตร์สามารถกำจัดไซต์ CpG ออกจากจีโนม coronavirus ในจานแล็บซึ่งจะทำให้ข้อผิดพลาดลดลงจนถึงจุดที่สามารถรวมเข้ากับวัคซีนได้อย่างปลอดภัย แต่ในขณะนี้ยังไม่มีความสัมพันธ์ระหว่าง CpG และความรุนแรงสัมพัทธ์ของการติดเชื้อ SARS-COV-2
pangolin coronaviruses หลายแห่งที่รวมอยู่ในการศึกษาของเซียยังมีไซต์ CPG เพียงไม่กี่แห่งโดยเทียบกับ SARS-COV-2 และไวรัส BAT RATG13 เมื่อพิจารณาถึงความแตกต่างทางพันธุกรรมอื่น ๆ ระหว่างมนุษย์และ pangolin coronaviruses อย่างไรก็ตามบรรพบุรุษที่ใช้ร่วมกันระหว่าง pangolin coronavirus และ SARS-COV-2 ต่ำนี้น่าจะมีอยู่เมื่อ 130 ปีที่แล้วเซี่ยกล่าว “ เราคาดหวังว่า Progenitor SARS-COV-2 จะเป็นล่าสุดมากขึ้น” เขากล่าว
แต่สุนัขทำหน้าที่เป็นเจ้าภาพเป็นระยะ ๆ สำหรับ coronavirus หรือไม่? ณ จุดนี้มีหลักฐานเล็กน้อยที่จะแนะนำ
เผยแพร่ครั้งแรกเมื่อวิทยาศาสตร์สด-
