ניתוח גנום נגיף הקורונה מגלה כי נוצר מהכלאה בין שני נגיפים

התאריכים המולקולריים המוערכים מהרצפים הגנומיים של SARS-CoV-2 מעידים יותר על כך שהמוטציה שיצרה את המחלה התרחשה כבר בנובמבר. לפיכך אנו רשאים לתהות לגבי הקשר בין מגפת קוביד 19 לבין חיות הבר

מאת: אלכסנדר חסנין, מרצה (HDR) באוניברסיטת סורבון, ISYEB – המכון לסיסטמטיקה, אבולוציה ומגוון ביולוגי (CNRS, MNHN, SU, EPHE, UA), המוזיאון הלאומי להיסטוריה של הטבע בצרפת (MNHN), תרגום: אבי בליזובסקי.

בתוך כמה שבועות, כולנו למדנו המון על נגיף הקורונה Covid-19, אך שמענו גם לא מעט שמועות על מחלת קוביד-19 והנגיף האחראי עליה: SARS-CoV-2. בעוד מספר המאמרים המדעיים על נגיף זה ממשיך לגדול, ישנה עדיין אי בהירות באשר למקור הנגיף. באילו מיני בעלי חיים הוא הופיע? עטלף, פנגולין או מין בעל חיים אחר? מאיפה הוא בא? ממערה או יער במחוז הסיני חוביי או ממקום אחר?

בדצמבר 2019, 27 מתוך 41 האנשים הראשונים שאושפזו (66%) עברו בשוק שנמצא בלב העיר ווהאן, במחוז חוביי. אולם מקורה של המגיפה ככל הנראה אינו קשור למגע עם בעלי חיים המצטופפים שם בעודם בחיים מכיוון שנראה, על פי מחקר סיני שנערך בבית החולים בווהאן, כי החולה הראשון לא ביקר תכופות בשוק זה.
התאריכים המולקולריים המוערכים מהרצפים הגנומיים של SARS-CoV-2 מעידים יותר על כך שהמוטציה שיצרה את המחלה התרחשה כבר בנובמבר. לפיכך אנו רשאים לתהות לגבי הקשר בין מגפת קוביד 19 לבין חיות הבר.

גנום SARS-CoV-2 רוצף במהירות על ידי חוקרים סינים. זוהי מולקולת RNA המונה כ-30,000 בסיסים המכילים 15 גנים, כולל גן S המקודד לחלבון הנמצא על פני המעטפת הנגיפית (לשם השוואה, הגנום שלנו הוא בצורה של סליל DNA כפול בגודל של כ-3 מיליארד בסיסים והוא מכיל כמעט 30,000 גנים).

ניתוחי גנומיקה השוואתית הראו כי SARS-CoV-2 שייך לקבוצת וירוסי Betacoronavirus וכי הוא קרוב מאוד ל-SARS-CoV, האחראי למגיפה של דלקת ריאות חריפה שהופיעה בנובמבר 2002 בפרובינציה הסינית בגואנגדונג. ואז התפשט ל-29 מדינות, בעיקר בצרפת בשנת 2003.

בסך הכול נרשמו 8098 חולים, בהם 774 מקרי מוות. ידוע כי עטלפים מהסוג Rhinolophus (שכמה מינים שלו מתגוררים במערות) היו הפונדקאים של נגיף זה וכי טורף קטן, הפנגולין (Paguma larvata), יכול היה לשמש מארח ביניים בין העטלפים והחולים האנושיים הראשונים.

מאז התגלה מספר רב של Betacoronaviruses, בעיקר בעטלפים, אך גם אצל בני אדם. נגיף RaTG13, מבודד מעטלף של המין Rhinolophus affinis שנאסף בפרובינציה הסינית יונאן, תואר לאחרונה כקרוב מאוד ל-SARS-CoV-2, הרצפים של הגנומים זהים ב-96%. תוצאות אלה מעידות כי עטלפים, ובמיוחד המינים של הסוג Rhinolophus, הם הפונדקאים) של נגיף ה- SARS-CoV ו- SARS-CoV-2.
אבל איך מגדירים פונדקאי כזה? זהו מין אחד של בעל חיים או יותר שרגיש מעט או לא רגיש לנגיף, אשר באופן טבעי יהיה נשא של נגיף אחד או יותר. היעדר תסמיני המחלה מוסבר על ידי יעילות מערכת החיסון שלהם המאפשרת להם להילחם נגד ריבוי נגיפים.

מנגנון רקומבינציה

ב-7 בפברואר 2020, נודע לנו כי נגיף שקרוב עוד יותר ל- SARS-CoV-2 התגלה ביונק אקזוטי המכונה פנגולין. עם דמיון של 99% בגנום, זה הפך אותו לפונדקאי סביר יותר מאשר עטלפים. עם זאת, מחקר עדכני יותר, שנמצא כעת בבדיקה, מצביע על מצב מורכב בהרבה. לבסוף, הגנום של נגיף הקורונה המבודד מהפנגולין המלזי (Manis javanica) הנמכר בשוק של ווהאן לא כל כך קרוב ל- SARS-Cov-2, עם 90% בלבד מזהות. לפיכך הוא אינו אחראי למגיפה הנוכחית.
עם זאת, לנגיף שמבודד מפנגולין יש זהות של 99% עם SARS-Cov-2 אם נשווה בין 74 חומצות האמינו של אזור מסוים של חלבון S, התחום המחייב לקולטן ACE2 ( אנגיוטנסין ממיר אנזים) המאפשר לנגיף להיכנס לתאים אנושיים כדי להדביק אותם. באותו אזור, נגיף ה- RaTG13 המבודד מעטלף R. affinis הוא שונה מאוד (77%).

לשם הפשטות, משמעות הדבר היא שווירוס הקורונה המבודד בפנגולין מסוגל להיכנס לתאים אנושיים ואילו זה שמבודד ממין מקומי של עטלף אינו מסוגל. יתר על כן, הדבר מצביע על כך שנגיף ה-SARS-Cov-2 הוא תוצאה של מיזוג בין שני נגיפי קורונה שונים, האחד קרוב לנגיף העטלפים- RaTG13 והשני קרוב יותר לזה של הפנגולין. במילים אחרות, מדובר בהכלאה בין שני נגיפים קיימים.

מנגנון רקומבינציה זה תואר כבר בווירוסי קורונה, והוא מסביר במיוחד את מקורו של SARS-Cov. חשוב לדעת כי הכלאה מביאה לנגיף חדש שעלול להדביק מין מארח חדש. כדי שתתרחש רקומבינציה, שני הנגיפים צריכים להדביק את אותו האורגניזם.
שתי שאלות נותרות ללא מענה: באיזה אורגניזם התרחש רקומבינציה זו? (עטלף, פנגולין או מין אחר?) ומעל לכל, באילו תנאים מתקיימת רקומבינציה זו?