Od kod se je vzel novi koronavirus?

Čeprav mediji že od samega začetka poročajo, da se je novi koronavirus na ljudeh pojavil na tržnici v Vuhanu, kjer da je preskočil z živali, je internet poln drugačnih teorij, ki segajo od bioterorizma do ponesrečenega laboratorijskega poizkusa. Raziskovalci iz ZDA, Velike Britanije in Avstralije so z analizo genoma v Nature Medicine pokazali, da virus ni laboratorijska nesreča ali namerno gensko spremenjen. Kot že tolikokrat v zgodovini smo imeli smolo, da je napačen netopir ob napačnem času na napačnem mestu srečal napačnega človeka.

Strokovno ime za virus je SARS-CoV-2 in sodi v skupino koronavirusov, v kateri so ljudem nevarni še SARS-CoV, MERS-CoV ter štirje prehladi (HKU1, NL63, OC43 in 229E). Koronavirusov je sicer v naravi še več, saj okužijo predvsem živali. Obstajajo štirje rodovi koronavirusov: alfa, beta, gama in delta. Alfa in beta izvirajo iz netopirjev, gama iz ptičev, delta pa iz prašičev. Okužijo lahko tudi druge živali, denimo krave. SARS, MERS in SARS-2 (novi koronavirus) sodijo med beta koronaviruse, prav tako tudi O43 in HKU1. Dva človeku nevarna virusa NL63, 229E pa v alfa. Ti virusi so sicer sorazmerno mlade življenjske oblike, saj je skupni prednik vseh koronavirusov obstajal pred 10.000 leti, na ljudi pa so preskočili šele v moderni dobi.

O SARS-CoV-2 kot virusu, torej o njegovem RNK in strukturi, vemo že praktično vse - večji izziv je poznavanje poteka bolezni, ki jo povzroča. SARS-CoV-2 se veže na receptorje ACE2. Te proteine imamo zlasti v epiteliju pljučnih mešičkov, zato virus povzroča največ problemov v pljučih. V tem pogledu SARS-CoV-2 ni edinstven, saj se recimo tudi SARS-CoV veže na iste receptorje. SARS-CoV-2 za vezavo uporabi poseben rog, ki jih ima več na svoji ovojnici; odtod so koronavirusi tudi dobili svoje ime. SARS-CoV-2 se na ACE2 veže močno, a bi bilo z genskim inženiringom njegovo vezavno domeno na receptor še izboljšati, saj ni optimalna. To je močan dokaz, da virus ni umetno ustvarjen ali modificiran, zaključujejo raziskovalci. Poleg tega so analizirali še mesto (polybasic cleavage site) na rogu, kjer se virus cepi (s furinom). Najtesneje sorodni betakoronavirusi na isti lokaciji takšnega mesta nimajo. Funkcija tega mesta v virusu ni povsem jasna, poskusi na MERS-CoV pa kažejo, da povečuje sposobnost virusa, da preskoči z živali na ljudi. Enako velja tudi za ptičjo gripo, kjer pridobitev te strukture - pojavi se pri prenosu med celičnimi kulturami ali živalmi - bistveno poveča patogenost.

Če bi virus nastal v laboratoriju, bi za vezavo na ACE2 uporabil enake rešitve kot predhodni virusi. Prav tako bi verjetno uporabili znana ogrodja prejšnjih virusov, kar za SARS-CoV-2 ne velja. Zato sta možni provenienci dve: naravni izbor (po domače: mutacija) v živalih pred prenosom na ljudi ali naravni izbor v ljudeh po prenosu z živali. Glede na podobnost z virusi v netopirjih, so (bili) ti verjetno naravni rezervoar za SARS-CoV-2, preden je preskočil na človeka. Virus RaTG13 iz netopirjev (Rhinolophus affinis) si s SARS-CoV-2 deli 96 odstotkov genoma in je eden izmed kandidatov za izvor. Drugi so luskavci (Manis javanica), katerih virusi so celokupno manj podobni SARS-CoV-2, a se ujemajo na nekaterih ključnih delih, kjer se netopirski ne (npr. celotna vezavna domena). Druga možnost je, da je virus preskočil že pred tem (s teh istih živali), potem pa se je v človeku počasi izboljševal in dosegel današnje značilnosti, da je potem povzročil pandemijo. Kakorkoli, virus je v trenutni obliki nastal novembra ali decembra lani.

Tretja možnost, ki so jo raziskovalci prav tako upoštevali in preiskali, je pobeg. Raziskave na koronavirusih iz netopirjev potekajo v številnih laboratorijih na celičnih kulturah in živalih. Za to zadostuje laboratorij druge stopnje zaščite. Zgodilo se je že, da se je kdo okužil pri tem delu. V teoriji bi bilo možno, da bi SARS-CoV-2 nastal pri naključni mutaciji v laboratoriju (te se dogajajo ves čas), potem pa bi se kdo po nesreči okužil. A ker so v divjih virusih iz luskavcev našli povsem identično vezavno domeno, so ti bolj verjeten vir SARS-CoV-2. Drugi aspekt je namreč mesto za cepitev poddomen, katerega pojav so doslej opazili le pri večkratnem prenosu nizko patogene ptičje gripe, tako in vivo kot in vitro. Če bi virus ušel iz kakšnega laboratorija, bi imeli v nekem laboratoriju že analiziran bistveno bolj podoben virus od ostalih sorodnikov, pa ga ne poznamo.

Vprašanje, ali je virus pandemične lastnosti dobil po prenosu na človeka ali pred tem, je pomembnejše, kot je videti na prvi pogled. Če se je to zgodilo pred tem, namreč v naravnem rezervoarju krožijo podobni virusi in se lahko prenos zgodi spet. Če se je to zgodilo po prenosu na človeka, je nevarnost ob nadaljnjih kontaktih z živalmi in novimi prenosi bistveno manjša. Tega odgovora znanost še nima, dobila pa ga bo z določanjem genoma in analizo dodatnih virusov iz netopirjev, luskavcev in podobnih živali.

Naslednje vprašanje pa je, zakaj prav netopirji. To ni naključje, saj so netopirji znani kot gostitelji nekaterih najbolj nevarnih virusov. Njihov imunski sistem je verjetno najmočnejši med sesalci, zato se v njih morejo (in tudi morajo, če želijo preživeti) razviti najnevarnejši virusi. Če potem preskočijo na druge sesalce, ki imajo šibkejši imunski sistem, je rezultat pandemija. Netopirji so posebni v številnih pogledih, med drugim imajo za svojo velikost in izjemno hitrost presnove (manjše živali imajo hitrejšo presnovo, leteče pa sploh, ker potrebujejo veliko energije za letenje) neverjetno dolgo življenjsko dobo, tudi do 40 let. Zato so morali razviti močan imunski sistem, kar pomeni, da lahko gostijo tudi najhujše viruse. Preskoki na ljudi so potem bodisi neposredni, na primer če nas ugrizne netopir ali če ga pojemo, bodisi posredni, če netopir napade kakšno domačo ali rejno žival. Rezultate vidimo.