Zašto je glasina da je novi koronavirus uzgojen u laboratoriju pogrešna?

2024 Autor: Malcolm Clapton | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 03:58

I sam si umjetan.

Proučavanja smrtonosnih virusa ljudima se često čine previše rizičnima i služe kao izvor za pojavu teorija zavjere. U tom smislu, izbijanje pandemije COVID-2019 nije bilo iznimka – na webu se šuškaju panične glasine da je koronavirus koji ga je izazvao umjetno uzgojen i namjerno ili nenamjerno pušten. U našem materijalu analiziramo zašto ljudi nastavljaju raditi s opasnim virusima, kako se to događa i zašto virus SARS ‑ CoV ‑ 2 uopće ne izgleda kao bjegunac iz laboratorija.

Ljudska svijest ne može prihvatiti katastrofu kao nesreću. Što god da se dogodi - suša, šumski požar, čak i pad meteorita - moramo pronaći neki razlog za to što se dogodilo, nešto što će pomoći u odgovoru na pitanje: zašto se to dogodilo sada, zašto se to dogodilo nama i što treba učiniti učiniti da se to nije ponovilo?

Epidemije tu nisu iznimka, dapače, čak je i pravilo da se teorije zavjere oko HIV-a ne računaju, arhive folkloraša pršte pričama o zaraženim iglama ostavljenim na sjedalima kina, o zaraženim pitama.

Biološki Černobil

Aktualna epidemija, koja je ušla doslovno u svaki dom, zahtijeva i racionalno – odnosno magično – objašnjenje. Mnogi su ljudi trebali pronaći razumljiv i, po mogućnosti, uklonjiv uzrok, i on je gotovo odmah pronađen: ovaj "biološki Černobil" izazvali su znanstvenici i njihovi neodgovorni eksperimenti s virusima.

Moram reći da se "biološki Černobil" jednom doista dogodio, međutim, nije izgledao kao trenutna pandemija koronavirusa. To se dogodilo na samom početku travnja 1979. u Sverdlovsku (današnji Jekaterinburg), gdje su ljudi odjednom počeli brzo umirati od nepoznate bolesti.

Ispostavilo se da je bolest antraks, a izvor joj je bio pogon za proizvodnju bakteriološkog oružja, gdje su, prema jednoj verziji, zaboravili zamijeniti zaštitni filter. Ukupno je umrlo 68 ljudi, a njih 66, kako su utvrdili autori studije, koju je objavio Sverdlovsk antraks iz 1979. godine u časopisu Science 1994., živjelo je točno u smjeru oslobađanja s teritorija vojnog grada. 19.

Ova činjenica, kao i neobičan oblik bolesti za antraks - plućni - ostavlja malo mjesta za službenu verziju da je epidemija povezana s kontaminiranim mesom.

"Pogođeni grad nije naišao na nekakvu vrstu hibrida kuge, ne miješanog, već antraksa posebnog soja - štapića s perforiranom ljuskom iz drugog, streptomicin otpornog soja B 29", napisala je Smrt iz epruvete. Što se dogodilo u Sverdlovsku u travnju 1979.? jedan od istraživača povijesti ove nesreće, Sergej Parfjonov.

Žrtve ove nesreće umrle su od posebno razvijenih "vojnih" patogena dizajniranih za brzo i masovno ubijanje ljudi.

Možemo li reći da se nešto slično događa i sada, ali u svjetskim razmjerima? Jesu li znanstvenici mogli stvoriti novi, opasniji umjetni virus? Ako jesu, kako i zašto su to učinili? Možemo li identificirati podrijetlo novog koronavirusa? Možemo li pretpostaviti da su tisuće ljudi umrle zbog pogreške ili zločina biologa? Pokušajmo to shvatiti.

Ptice, tvorovi i moratorij

Godine 2011. dva istraživačka tima predvođena Ronom Foucheom i Yoshihirom Kawaokom izjavila su da su uspjeli modificirati virus ptičje gripe H5N1. Ako se izvorni soj može prenijeti na sisavca samo s ptice, onda bi se modificirani mogao prenijeti i među sisavce, odnosno tvorove. Te su životinje odabrane kao uzorni organizmi jer je njihov odgovor na virus gripe najbliži odgovoru ljudi.

Članci koji opisuju rezultate istraživanja i opisuju metode rada poslani su u časopise Science i Nature – ali nisu objavljeni. Objava je zaustavljena na zahtjev američke Nacionalne znanstvene komisije za biosigurnost, koja je smatrala da bi tehnologija za modificiranje virusa mogla pasti u ruke terorista.

Ideja o olakšavanju širenja opasnog virusa koji ubija 60 posto oboljelih ptica na sisavce izazvala je žestoku raspravu u časopisu Prednosti i rizici istraživanja gripe: naučene lekcije iu znanstvenoj zajednici.

Činjenica je da je virusu koji se naučio širiti kod tvorova puno lakše naučiti širiti se kod ljudi ako “pobjegne” iz laboratorija.

Rezultat rasprave bio je dobrovoljni 60-mjesečni moratorij na istraživanja na ovu temu, ukinut 2013. godine nakon donošenja novih propisa.

Foucheov i Kawaokin rad na kraju je objavio Airborne Transmission of Influenza A / H5N1 Virus Between Ferrets (iako su neki ključni detalji uklonjeni iz članaka), i jasno su pokazali da je virusu potrebno vrlo malo za prelazak na širenje između sisavaca i rizik od takvog naprezanja u prirodi je velik.

Godine 2014., nakon nekoliko incidenata u američkim laboratorijima, Ministarstvo zdravlja SAD-a potpuno je zaustavilo projekte vezane uz istraživanje tri opasna patogena: virusa gripe H5N1, MERS-a i SARS-a. Ipak, 2019. znanstvenici su se uspjeli dogovoriti EKSKLUZIVNO: Kontroverzni eksperimenti koji bi ptičju gripu mogli učiniti rizičnijom spremni su za nastavak da će se dio rada na proučavanju ptičje gripe ipak nastaviti uz pojačane mjere sigurnosti.

Takve mjere opreza nisu neutemeljene – ima slučajeva kada su virusi “pobjegli” iz civilnih laboratorija. Dakle, nekoliko mjeseci nakon završetka epidemije SARS-CoV 2003., SARS Update-19. svibnja 2004. oboljeli su od upale pluća, dvoje studenata Nacionalnog instituta za virusologiju u Pekingu i još sedam osoba povezanih s njima. Institut za SARS odmah je zatvoren, a sve unesrećene izolirane, kako se bolest nije dalje širila.

In vitro katastrofa

Zašto bi obični civilni znanstvenici, a ne vojni ili teroristi, riskirali živote milijuna ljudi stvarajući potencijalno opasne vrste virusa? Zašto se ne možete ograničiti na istraživanje već postojećih virusa koji također uzrokuju mnogo problema?

Ukratko, znanstvenici žele ovladati metodom predviđanja kako točno može doći do katastrofe, te unaprijed pronaći način da je zaustave ili barem umanje štetu.

Pojava smrtonosnog virusa koji se lako širi i neistraženog ponašanja predstavlja prijetnju za ljude. Ako znanstvenici i liječnici točno razumiju kako se događa transformacija potencijalnog patogena i unaprijed znaju njegova glavna svojstva, postaje puno lakše oduprijeti se novoj pošasti – ili je spriječiti.

Mnoge velike epidemije posljednjih godina povezuju se s činjenicom da je virus koji se proširio među životinjama, kao rezultat evolucije, stekao sposobnost zaraze ljudi i prijenosa s osobe na osobu.

Dosadašnje epidemije ptičje gripe i sindroma SARS-a i MERS-a potaknuli su ljudskim kontaktom sa životinjama – domaćinima virusa: pticama, cibetkama, jednogrbama devama. Unatoč činjenici da je epidemija zaustavljena i virus nestao iz ljudske populacije, uvijek je ostao u prirodnom rezervoaru i u svakom trenutku mogao ponovno "skočiti" na osobu.

Znanstvenici su demonstrirali prijenos i evoluciju bliskoistočnog respiratornog sindroma koronavirusa u Saudijskoj Arabiji: deskriptivno genomsko istraživanje da je virus koji izaziva MERS više puta "skočio" sa svog glavnog domaćina, jednogrbe deve, na osobu, pa da je svako izbijanje bolesti povezano s zasebnim prijelazom i izazvano neovisnim mutacijama virusa.

Nakon epidemije SARS-CoV SARS-a 2003. godine objavljeno je mnogo članaka (npr. jedan, dva i tri), čija je glavna poruka bila da u prirodi postoji stalan “rezervoar” virusa sličnih SARS-CoV-u. Njihovi su domaćini uglavnom šišmiši, a vjerojatnost da će virus "skočiti" s njih na ljude je velika, stoga biste trebali biti spremni na novu epidemiju, rekao je Teški akutni respiratorni sindrom Koronavirus kao uzročnik infekcije u nastajanju i ponovnom pojavljivanju u objavljenoj recenziji još 2007.

U ovom prijelazu važnu ulogu imaju posredni domaćini u kojima virus može proći potrebnu prilagodbu. U slučaju epidemije iz 2003. tu su ulogu odigrale cibetkinje. U početku je u njima živio virus šišmiša bez izazivanja simptoma, a tek onda - nakon prilagodbe - preskočio je na ljude.

Ovo nije bio jedini potencijalno opasan soj: 2007., u blizini istog Wuhana, istraživači su otkrili prirodne mutacije u domeni vezanja receptora glikoproteina šiljaka kako bi se odredila reaktivnost unakrsne neutralizacije između koronavirusa palmine civetke i koronavirusa teškog akutnog respiratornog sindroma cibet soj SARS-CoV virusa, koji je vrlo loš za testiranje, ali se može vezati na receptore u ljudskim stanicama.

Godine 2013., kod šišmiša potkovaca otkrivena je izolacija i karakterizacija koronavirusa sličnog SARS-u šišmiša koji koristi ACE2 receptorski koronavirus, koji je sposoban koristiti ne samo vlastite ACE2 receptore, već i receptore cibetki i ljudi za ulazak u stanice. To je dovelo u pitanje potrebu za međudomaćinom.

Kasnije u 2018., istraživači s Instituta za virusologiju iz Wuhana pokazali su serološke dokaze o infekciji koronavirusom povezane sa SARS-om kod ljudi u Kini da je imunološki sustav nekih ljudi koji žive u blizini špilja u kojima žive šišmiši već upoznat s virusima sličnim SARS-u. Pokazalo se da je postotak takvih ljudi mali, ali to jasno ukazuje: virusi redovito "provjeravaju" sposobnost naseljavanja u osobi, a ponekad i uspiju.

Da biste predvidjeli prijetnju koju predstavlja potencijalni patogen, morate točno razumjeti kako se može promijeniti i koje su promjene dovoljne da postane opasan. Često za to nisu dovoljni matematički modeli ili studije već prošle epidemije, potrebni su eksperimenti.

Himera koronavirus

Da bismo razumjeli koliko su opasni virusi koji kruže u populaciji šišmiša, 2015. godine, uz sudjelovanje istog laboratorija u Wuhanu, skup cirkulirajućih koronavirusa šišmiša sličan SARS-u pokazuje potencijal za pojavu kod ljudi virus himere, sastavljen iz dijelovi dvaju virusa: laboratorijski analog SARS-CoV i virus SL-SHC014, čest kod potkovača.

Virus SARS-CoV također je došao do nas od šišmiša, ali s međutransplantacijom u cibetku. Istraživači su željeli znati koliko je transplantacija potrebna i utvrditi patogeni potencijal srodnika šišmiša SARS-CoV.

Najvažniju ulogu u tome može li virus zaraziti određenog domaćina igra S-protein, koji je ime dobio po engleskoj riječi spike. Ovaj protein je glavni instrument virusne agresije, drži se za ACE2 receptore na površini stanica domaćina i omogućuje prodor u stanicu.

Slijedovi ovih proteina u različitim koronavirusima prilično su raznoliki i tijekom evolucije su "prilagođeni" za kontakt s receptorima njihovog određenog domaćina.

Tako se sekvence S-proteina u SARS-CoV i SL-SHC014 razlikuju na ključnim mjestima, pa su istraživači htjeli otkriti sprječava li to širenje virusa SL-SHC014 na ljude. Znanstvenici su uzeli S-protein SL-SHC014 i ubacili ga u model virusa koji se koristio za proučavanje SARS-CoV u laboratoriju.

Pokazalo se da novi sintetički virus nije inferioran u odnosu na izvorni. Mogao je zaraziti laboratorijske miševe, a istovremeno prodrijeti u stanice ljudskih staničnih linija.

To znači da virusi koji žive u šišmišima već nose "detalje" koji im mogu pomoći da se prenesu na ljude.

Osim toga, znanstvenici su testirali može li ih cijepljenje laboratorijskih miševa sa SARS-CoV zaštititi od hibridnog virusa. Ispostavilo se da nije, pa čak i ljudi koji su imali SARS-CoV mogu biti bespomoćni pred potencijalnom epidemijom, a stara cjepiva neće pomoći.

Stoga su u svojim zaključcima autori članka naglasili potrebu za razvojem novih lijekova, a kasnije su uzeli antivirusni antivirusni lijek širokog spektra GS-5734 inhibira i epidemijske i zoonotične koronaviruse u ovom izravnom sudjelovanju.

Sličan inverzni eksperiment - transplantaciju regije S-proteina SARS-CoV u virus šišmiša šišmiš-SCoV - izveo je sintetički rekombinantni šišmiš SARS-poput koronavirusa koji je zarazan u kultiviranim stanicama i kod miševa još ranije, 2008.. U ovom slučaju, sintetski virusi su se također mogli razmnožavati u ljudskim staničnim linijama.

Evo ga?

Ako znanstvenici mogu stvoriti nove viruse, uključujući one potencijalno opasne za ljude, štoviše, ako su već eksperimentirali s koronavirusom i stvorili nove sojeve, znači li to da je soj koji je izazvao trenutnu pandemiju također napravljen umjetno?

Je li SARS ‑ CoV ‑ 2 jednostavno mogao “pobjeći” iz laboratorija? Poznato je da je takav "bijeg" doveo do male epidemije. Najnovija kineska epidemija SARS-a je obuzdana, ali zabrinutost za biološku sigurnost ostaje - ažuriranje 7 SARS-a iz 2003., nakon završetka "glavne" epidemije. Da biste odgovorili na ovo pitanje, potrebno je razumjeti detalje tehnologije i razumjeti kako točno nastaju modificirani virusi.

Glavna metoda je sastavljanje jednog virusa iz dijelova nekoliko drugih. Ovu metodu upravo je koristila grupa Ralpha Barica i ZhengLi-Li Shija, koji su stvorili gore opisanu himeru iz "detalja" virusa SARS-CoV i SL-SHC01.

Ako se genom takvog virusa sekvencira, tada možete vidjeti blokove od kojih je izgrađen - oni će biti slični regijama izvornih virusa.

Druga mogućnost je reprodukcija evolucije u epruveti. Istraživači ptičje gripe slijedili su ovaj put, odabirući viruse koji su bili prilagođeniji razmnožavanju kod tvorova. Unatoč činjenici da je takva varijanta dobivanja novih virusa moguća, konačni soj će ostati blizak izvornom.

Soj koji je izazvao današnju pandemiju ne odgovara nijednoj od ovih opcija. Prvo, genom SARS-CoV-2 nema takvu blok strukturu: razlike u odnosu na druge poznate sojeve raspršene su po cijelom genomu. Ovo je jedan od znakova prirodne evolucije.

Drugo, ni u ovom genomu nisu pronađeni umetci slični drugim patogenim virusima.

Iako je u veljači objavljen preprint čiji su autori navodno pronašli umetke HIV-a u genom virusa, pomnijim se ispitivanjem pokazalo da HIV-1 nije pridonio genomu 2019-nCoV, da je analiza provedena pogrešno: ove regije su toliko male i nespecifične da s istim uspjehom mogu pripadati velikom broju organizama. Osim toga, ove regije mogu se naći i u genomima koronavirusa divljih šišmiša. Kao rezultat toga, predtisak je povučen.

Usporedimo li genom chimera coronavirusa sintetiziranog 2015., odnosno dva izvorna virusa za njega s genomom pandemijskog soja SARS-CoV-2, ispada da se razlikuju za više od pet tisuća slovnih nukleotida, što je oko jedne šestine ukupne duljine genoma virusa, a to je vrlo velika razlika.

Stoga nema razloga vjerovati da je moderni SARS-CoV-2 verzija sintetičkog virusa iz 2015. godine.

Divlji rođaci

Usporedba genoma koronavirusa pokazala je da je najbliži poznati srodnik SARS-a ‑ CoV ‑ 2 koronavirus RaTG13, pronađen u potkovnjaču Rhinolophus affinis iz provincije Yunnan 2013. godine. Dijele 96 posto genoma.

Ovo je više od ostalih, no, ipak, RaTG13 se ne može nazvati vrlo bliskim srodnikom SARS-CoV-2 i da je jedan soj u laboratoriju pretvoren u drugi.

Ako usporedimo SARS-CoV, koji je izazvao epidemiju 2003., i njegovog neposrednog pretka, virusa cibetke, ispada da se njihovi genomi razlikuju za samo 202 nukleotida (0,02 posto). Razlika između "divljeg" i laboratorijski dobivenog soja virusa gripe je manje od desetak mutacija.

S obzirom na to, udaljenost između SARS-CoV-2 i RaTG13 je ogromna - više od 1100 mutacija rasutih po genomu (3,8 posto).

Može se pretpostaviti da je virus evoluirao jako dugo unutar laboratorija i tijekom mnogo godina stekao toliko mutacija. U ovom slučaju doista će biti nemoguće razlikovati laboratorijski virus od divljeg, budući da su evoluirali prema istim zakonima.

Ali vjerojatnost pojave takvog virusa je iznimno mala.

Tijekom skladištenja, viruse se pokušava držati u mirovanju – upravo tako da ostanu u izvornom obliku, a rezultati pokusa na njima bilježe se u publikacijama Wuhan Shi Zhengli Laboratorya koje se redovito pojavljuju.

Mnogo je vjerojatnije pronaći izravnog pretka ovog virusa ne u laboratoriju, već među koronavirusima šišmiša i potencijalnih međudomaćina. Kao što je već spomenuto, u regiji Wuhan već su pronađene cibetke - nositelji potencijalno opasnih virusa, postoje i drugi mogući vektori. Njihovi virusi su raznoliki, ali slabo zastupljeni u bazama podataka.

Naučivši više o njima, vrlo vjerojatno ćemo moći bolje razumjeti kako je virus došao do nas. Na temelju genealoškog stabla genoma, svi poznati SARS-CoV-2 potomci su istog virusa koji je živio oko studenog 2019. Ali gdje su točno živjeli njegovi bliski preci prije prvih slučajeva COVID-19, ne znamo.

Dva posebna područja

Unatoč činjenici da su razlike u odnosu na druge poznate koronaviruse raštrkane po cijelom genomu SARS-CoV-2, znanstvenici su zaključili da su mutacije ključne za ljudsku infekciju koncentrirane u dvije regije gena koji kodira S-protein. Ova dva nalazišta su također prirodnog podrijetla.

Prvi je odgovoran za pravilno vezanje na ACE2 receptor. Od šest ključnih aminokiselina u ovoj regiji, ne podudara se više od polovice srodnih virusnih sojeva, a najbliži rođak, RaTG13, ima samo jednu. Patogenost za ljude soja s takvom kombinacijom opisana je prvi put, a identična kombinacija do sada je pronađena samo u slijedu pangolinskog koronavirusa.

Iz činjenice da su ove ključne aminokiseline iste u virusu pangolina i u ljudi, ne može se nedvosmisleno zaključiti da ova regija ima zajedničko podrijetlo. Ovo bi mogao biti primjer paralelne evolucije, gdje virusi ili drugi organizmi neovisno dobivaju slične značajke.

Najpoznatiji primjer takvog procesa je kada bakterije samostalno steknu otpornost na isti antibiotik. Slično, virus, prilagođavajući se životu u organizmima sa sličnim ACE2 receptorima, može evoluirati na sličan način.

Alternativni scenarij za dobivanje takve slike, naprotiv, pretpostavlja homologiju pangolina povezanu s 2019 ‑ nCoV, da je svih šest ključnih aminokiselina bilo prisutno u zajedničkom pretku virusa pangolina, RaTG13 i SARS ‑ CoV ‑ 2, ali su kasnije zamijenjen drugima u RaTG13.

Osim ljudskih stanica, S-protein SARS-CoV-2 je vjerojatno sposoban za prepoznavanje receptora od strane novog koronavirusa iz Wuhana: analiza zasnovana na desetljećima dugim strukturalnim studijama SARS Coronavirusa za prepoznavanje ACE2 receptora drugih životinja, npr. kao tvorovi, mačke ili neki majmuni, zbog činjenice da su molekule ovih receptora identične ili vrlo slične ljudima na mjestima njihove interakcije s virusom. To znači da raspon domaćina virusa nije nužno ograničen na ljude, te bi on mogao dugo "trenirati" interakciju sa sličnim receptorima dok živi u drugoj životinji. (Ovo je teorijska pretpostavka temeljena na izračunima - nema dokaza da bi se virus mogao prenijeti putem domaćih životinja kao što su mačke i psi.)

Jesu li te aminokiseline mogle biti umjetno umetnute?

Iz prethodnih istraživanja poznato je da je S-protein vrlo varijabilan. Ova varijanta od šest aminokiselina nije jedina koja može naučiti virus da se drži ljudskih stanica, a štoviše, kao što pokazuje Receptor Recognition by the Novel Coronavirus from Wuhan: Analysis based on Decade – Long Structural Studies of SARS Coronavirus u jednom od recentnih radova, neidealno s gledišta "štetnosti" virusa.

Kao što je gore opisano, sekvence S-proteina koje se mogu vezati na ACE2 receptore poznate su već duže vrijeme, a umjetno "poboljšanje" virusa uz pomoć ove dotad nepoznate sekvence aminokiselina - štoviše nije optimalno - čini se malo vjerojatnim.

Druga značajka SARS-CoV-2 S-proteina (osim tih šest aminokiselina) je način na koji se izrezuje. Da bi virus ušao u stanicu, enzimi stanice moraju na određenom mjestu presjeći S-protein. Svi ostali rođaci, uključujući viruse šišmiša, pangolina i ljudi, imaju samo jednu aminokiselinu u rezu, dok SARS-CoV-2 ima četiri.

Još nije jasno kako je ovaj aditiv utjecao na njegovu sposobnost širenja na ljude i druge vrste. Poznato je da je slična prirodna transformacija mjesta incizije kod ptičje gripe značajno proširila raspon njezinih domaćina za proksimalno podrijetlo SARS-CoV-2. Međutim, ne postoje studije koje bi potvrdile da to vrijedi za SARS-CoV-2.

Stoga nema razloga vjerovati da je virus SARS-CoV-2 umjetnog podrijetla. Ne znamo za njegove dovoljno bliske i ujedno dobro proučene srodnike koji bi mogli poslužiti kao osnova za sintezu; znanstvenici također nisu pronašli nikakve insercije u njegov genom od prethodno proučavanih patogena. Međutim, njegov je genom organiziran na način u skladu s našim razumijevanjem prirodne evolucije ovih virusa.

Moguće je smisliti glomazan sustav uvjeta pod kojima bi ovaj virus ipak mogao pobjeći od znanstvenika, ali preduvjeti za to su minimalni. Istodobno, šanse za pojavu novog opasnog soja koronavirusa iz prirodnih izvora u znanstvenoj literaturi posljednjeg desetljeća redovito se ocjenjuju vrlo visokim. A SARS-CoV-2, koji je izazvao pandemiju, upravo je u skladu s tim predviđanjima.

Koronavirus. Broj zaraženih:

243 050 862

u svijetu

8 131 164

u Rusiji Pogledaj kartu