یافته جدید دانشمندان؛ ویروس کرونا ساخته دست بشر نیست

فرارو- بر اساس جدیدترین یافته دانشمندان «موسسه تحقیقات اسکریپس» آمریکا در خصوص کروناویروس جدید، تجزیه و تحلیل داده‌های توالی عمومی ژنوم SARS-CoV-۲ و ویروس‌های مرتبط، هیچ مدرکی را مبنی بر ساخت کروناویروس جدید در آزمایشگاه یا مهندسی ژنتیکی آن توسط بشر ارائه نکرد. این یافته جدید دانشمندان که در ژورنال Nature Medicine منتشر شده، کرونا ویروس جدید (SARS-CoV-۲) را که در اواخر سال میلادی گذشته در شهر ووهان چین پدیدار شد و از آن زمان باعث بروز همه گیری گسترده در بیش از ۱۵۰ کشور دنیا شد، را محصول یک تکامل طبیعی می‌داند. وبسایت EurekAlert طی گزارشی به این یافته جدید دانشمندان پرداخته است.

«کریستین اندرسن»، دانشیار ایمونولوژی و میکروبیولوژی موسسه تحقیقات اسکریپس و نویسنده مسئول این تحقیق، در این باره گفت: «با مقایسه داده‌های توالی ژنوم موجود برای سویه‌های شناخته شده کروناویروس، می‌توانیم با قطعیت استدلال کنیم که SARS-CoV-۲ از طریق فرآیند‌های طبیعی سرچشمه گرفته است». در این مقاله علمی که با عنوان «منشأ احتمالی SARS-CoV-۲» به چاپ رسیده، علاوه بر کریستین اندرسن، دانشمندان دیگری همچون «روبرت اف گری» از دانشگاه تولان؛ «ادوارد هولمز» از دانشگاه سیدنی؛ «اندرو رامبوت» از دانشگاه ادینبورگ و «دبلیو یان لیپکین» از دانشگاه کلمبیا نیز همکاری داشته اند.

کروناویروس‌ها یک خانواده بزرگ از ویروس‌ها هستند که می‌توانند باعث شدت بیماری شوند. اولین بیماری شدید شناخته شده ناشی از کروناویروس ها، با سندرم شدید تنفسی حاد (SARS) در ۲۰۰۳ و در چین ظهور کرد. دومین شیوع شدید بیماری ناشی از کروناویروس‌ها نیز در سال ۲۰۱۲ در عربستان سعودی و با سندرم تنفسی خاورمیانه (MERS) صورت گرفت.

در ۳۱ دسامبر سال گذشته، مقامات چینی از ابتلا به گونه‌ای جدید از کروناویروس خبر دادند که باعث بروز بیماری شدید می‌شد و نسب به عواقب خطرناک آن به سازمان بهداشت جهانی هشدار دادند. این ویروس که بعداً آن را SARS-CoV-۲ نامگذاری کردند، تا ۱۶ مارس سال ۲۰۲۰، تقریباً ۱۶۷۵۰۰ نفر را در بیش از ۱۵۰ کشور جهان آلوده کرد و اگرچه بسیاری از موارد خفیف‌تر احتمالاً تشخیص داده نشده اند، این ویروس بیش از ۶، ۶۰۰ نفر را به کام مرگ کشاند.

اندکی پس از شروع همه گیری، دانشمندان چینی ژنوم SARS-CoV-۲ را ترتیب داده و داده‌ها را در دسترس محققان در سراسر جهان قرار دادند. داده‌های توالی ژنومی چینی نشان می‌داد که مقامات این کشور به سرعت همه گیری را تشخیص داده و فهمیده بودند که تعداد موارد ابتلا به COVID-۱۹ به دلیل انتقال انسان به انسان، به سرعت افزایش خواهد یافت. اندرسن و همکارانش در چندین مؤسسه تحقیقاتی دیگر از این داده‌های ترتیب سنجی برای بررسی منشا و تکامل SARS-CoV-۲ با تمرکز بر روی چندین ویژگی ویروس استفاده کردند.

دانشمندان الگوی ژنتیکی پروتئین‌های اسپایک- آرماتور‌های قسمت بیرونی ویروس که برای گرفتن و نفوذ به دیواره‌های بیرونی سلول‌های انسانی و حیوانات مورد استفاده قرار می‌گیرند- مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. به طور خاص، آن‌ها بر روی دو ویژگی مهم پروتئین اسپایک متمرکز شده اند: اول دامنه اتصال گیرنده (RBD)، نوعی قلاب گیرنده که به سلول‌های میزبان می‌چسبد و دوم محل شکاف، یک بازکننده مولکولی که امکان باز شدن ویروس و وارد شدن به سلول‌های میزبان را فراهم می‌سازد.

دانشمندان دریافتند که بخش RBD پروتئین اسپایک SARS-CoV-۲ تکامل یافته بود تا به طور مؤثر یک ویژگی مولکولی را در خارج از سلول‌های انسانی بنام ACE۲ هدف قرار دهد، گیرنده‌ای که در تنظیم فشار خون نقش دارد. این شواهد برای تکامل طبیعی، توسط داده‌های مربوط به چهارچوب SARS-CoV-۲ و ساختار کلی مولکولی آن پشتیبانی می‌شود. اگر شخصی به دنبال مهندسی کروناویروس جدید به عنوان یک عامل بیماری زا باشد، می‌توانست آن را از ساختار ویروسی بسازد که به بیماری منجر می‌شود. دانشمندان دریافتند که ساختار SARS-CoV-۲ با کروناویروس‌هایی که از قبل شناخته شده اند بسیار متفاوت است و بیشتر شبیه ویروس‌های مرتبط با آن در خفاش‌ها و پنگولین‌ها هستند.

اندرسن در این خصوص گفت: «این دو ویژگی ویروس یعنی جهش در قسمت RBD پروتئین اسپایک و ساختار مشخص آن، دستکاری آزمایشگاه را به عنوان منشاء بالقوه برای SARS-CoV-۲ رد می‌کند». «جوزی گلدینگ»، دکتر اپیدمی در Wellcome Trust انگلستان، گفت که یافته‌های اندرسن و همکارانش «بسیار مهم است چرا که می‌تواند یک دیدگاه مبتنی بر شواهد را در برابر شایعاتی که در مورد منشاء ویروس در حال گسترش است، ارائه دهد». وی می‌افزاید: «آن‌ها نشان دادند که ویروس محصول تکامل طبیعی است و این به هرگونه گمانه زنی در مورد مهندسی عمدی ژنتیک پایان می‌دهد».

براساس آنالیز توالی ژنومیک، اندرسن و همکارانش نتیجه گرفتند که احتمالاً منشاء SARS-CoV-۲ یکی از این دو سناریو ممکن است.

در یک سناریو، ویروس از طریق انتخاب طبیعی در یک میزبان غیر انسانی به وضعیت پاتوژن فعلی خود تکامل یافت و سپس به انسان منتقل شد. در واقع این مسیری است که دو بیماری کروناویروس قبلی طی کرده اند و انسان پس از قرار گرفتن در معرض «زبادها» (SARS) و شتر‌ها (MERS) به این ویروس‌ها آلوده شد. محققان خفاش‌ها را به عنوان محتمل‌ترین منبع برای SARS-CoV-۲ پیشنهاد کردند چرا که ساختار آن بسیار شبیه به ویروس موجود در خفاش است. تاکنون هیچ مورد مستندی از انتقال مستقیم ویروس از خفاش به انسان وجود پیدا نشده است، اما شواهدی وجود دارد که یک میزبان واسطه احتمالاً بین خفاش‌ها و انسان‌ها وارد شده است.

در این سناریو، هر دو ویژگی متمایز پروتئین اسپایک SARS-CoV-۲ -بخشی RBD که به سلول‌ها متصل می‌شود و محل شکاف که ویروس را باز می‌کند - قبل از ورود به انسان به وضعیت فعلی خود تکامل یافته اند. در این حالت، احتمالاً به محض آلوده شدن انسان، همه گیری به سرعت رخ می‌داد چرا که ویروس از قبل ویژگی‌هایی که باعث می‌شود بیماری زا شود و بتواند بین افراد گسترش یابد را در خود تکامل داده است.

اما در سناریوی پیشنهادی دیگر، یک نسخه غیر بیماری زا از ویروس از یک میزبان حیوانی به انسان منتقل و سپس به وضعیت پاتوژن فعلی آن در جمعیت انسانی تکامل یافت. به عنوان مثال، برخی از کروناویروس‌های موجود در «پنگولین ها» -پستانداران با پوست زره مانند که در آسیا و آفریقا یافت می‌شوند- یک ساختار RBD بسیار شبیه به SARS-CoV-۲ دارند. بر این اساس احتمالاً کروناویروس ناشی از پانگوولین به صورت مستقیم یا از طریق میزبان واسطه‌ای مانند زباد (پستانداری شبیه به راسو) یا راسو به انسان منتقل شده است.

پس از انتقال به انسان، دیگر مشخصه پروتئین اسپایک SARS-CoV-۲ یعنی محل برش، می‌تواند از طریق گردش محدود و بدون علائم در جمعیت انسانی قبل از شروع بیماری همه گیر، تکامل یابد. محققان دریافتند که محل برش SARS-CoV-۲، شبیه به محل برش گونه‌هایی از آنفلوانزای مرغی است که به راحتی بین افراد منتقل می‌شود. کروناویروس جدید می‌تواند حالت مسری خود را در سلول‌های انسانی تکامل داده و به سرعت اپیدمی را آغاز کند.

با این همه اندرو رامبوت، یکی از نویسندگان این پژوهش هشدار داد که تأیید یکی از این دو سناریو، کاری بسیار دشوار و غیرممکن است. اگر SARS-CoV-۲ به صورت بیماری زای فعلی خود از یک منبع حیوانی وارد انسان شده، احتمال شیوع آن در آینده را بالا می‌برد، زیرا ویروس ایجاد کننده بیماری هنوز هم می‌تواند در جمعیت حیوانات در گردش باشد و ممکن است بار دیگر به انسان منتقل شود.

بودجه این تحقیق توسط مؤسسات ملی بهداشت ایالات متحده، مؤسسه خیریه Pew Charitable Trusts، مؤسسه Wellcome Trust انگلستان، شورای تحقیقاتی اروپا و یک کمک هزینه پژوهشی Laureate ARC استرالیا تأمین شده است.