Ученые выяснили, что пандемические вирусы не нуждаются в особых мутациях для перехода к человеку
Ученые пришли к выводу, что вирусы, которые переходят к человеку от животных, часто не требуют каких-то особых мутаций, чтобы вызвать пандемию. Это открытие, опубликованное в журнале Cell, бросает вызов устоявшемуся мнению о том, что такие патогены должны пройти долгий путь эволюционной «подготовки» перед тем, как начать распространяться среди людей. Исследование показывает, что ключевую роль играет не столько внезапная адаптация вируса, сколько степень нашего контакта с ним.
Команда ученых под руководством Джоэля Вертхайма из Калифорнийского университета в Сан-Диего проанализировала геномы вирусов, ставших причиной недавних эпидемий и пандемий, включая грипп A, Эболу, Марбург, оспу обезьян, а также коронавирусы SARS-CoV и SARS-CoV-2. Исследователи использовали филогенетический метод, чтобы отследить изменения в давлении естественного отбора на разных этапах: в естественных резервуарах (животных-хозяевах), непосредственно перед переходом к человеку и в начале вспышки среди людей.
Результаты оказались неожиданными. Во всех изученных случаях интенсивность естественного отбора была обычной до того, как вирус «перешагнул» видовой барьер. Ученые не обнаружили никаких эволюционных сигналов, которые предвещали бы скорый переход к человеку. Заметные изменения в давлении отбора начали проявляться только после того, как вирусы уже начали активно циркулировать в человеческой популяции.
Старший автор Джоэль Вертхайм подчеркнул, что эти выводы напрямую связаны с продолжающимися спорами о происхождении COVID-19. С эволюционной точки зрения, не было найдено никаких доказательств того, что вирус SARS-CoV-2 проходил искусственный отбор в лаборатории или длительную эволюцию в промежуточном хозяине перед своим появлением. Отсутствие таких доказательств, по словам ученого, как раз и соответствует тому, что можно ожидать от естественного зоонозного события.
Исследование также показывает, что риск заноса новых инфекций может быть выше, чем считалось ранее. Если для успешной передачи человеку вирусу не нужно обзаводиться редкими адаптивными мутациями, а достаточно лишь встречи с подходящим хозяином в подходящих условиях, то человечество остается уязвимым перед постоянным потоком зоонозных вирусов. Созданные людьми условия — близкий контакт с домашним скотом, разрушение естественной среды обитания диких животных и торговля ими — лишь увеличивают количество таких встреч.
Примечательно, что единственным исключением, где исследователи нашли признаки, указывающие на лабораторное происхождение, стал вирус гриппа H1N1, вызвавший пандемию 1977 года после 20-летнего отсутствия. Этот вирус демонстрировал характерный для лабораторных адаптаций профиль давления отбора, что подтверждает давнюю гипотезу о его возможной утечке из лаборатории, возможно, в ходе неудачного испытания вакцины.
В целом, авторы работы подчеркивают, что их цель — не только понять прошлое, но и подготовиться к будущему. Основное внимание в борьбе с пандемиями должно быть сосредоточено на эпиднадзоре, профилактике и сокращении возможностей для постоянного потока вирусных заносов, а не только на поиске редких мутаций в геномах животных.