Mai multe virusuri care pot provoca pandemii, precum a fost coronavirusul, pot fi „observate” la orizont. Virusologii spun că aceste virusuri nu sunt noi, însă ele s-au modificat din punct de vedere genetic.
Mai exact, schimbul de material genetic între diferite specii de virusuri poate duce la apariţia bruscă a unor agenţi patogeni ameninţători cu caracteristici semnificativ modificate.
Acest lucru este sugerat de analizele genetice actuale efectuate de o echipă internaţională de cercetători. Virologii de la Centrul german de cercetare a cancerului (DKFZ) s-au ocupat de acest studiu la scară largă.
„Folosind o nouă metodă de analiză asistată de calculator, am descoperit 40 de nidovirusuri necunoscute până acum la diferite vertebrate, de la peşti la rozătoare, inclusiv 13 coronavirusuri”, relatează Stefan Seitz, liderul grupului DKFZ, într-un articol apărut pe site-ul Centrului.
Cu ajutorul calculatoarelor de înaltă performanţă, echipa de cercetare, din care face parte şi grupul de lucru de la Centrul Helmholtz pentru cercetarea infecţiilor din Hanovra, a analizat aproape 300.000 de seturi de date.
Potrivit virusologilor, faptul că în prezent este posibilă analiza dintr-o singură dată a unor cantităţi atât de mari de date deschide perspective complet noi.Cercetarea în domeniul virusurilor se află încă la un stadiu relativ incipient.
Doar o mică parte dintre virusurile care apar în natură sunt cunoscute, în special cele care provoacă boli la oameni, animale domestice şi culturi.Noua metodă promite un salt calitativ în ceea ce priveşte cunoaşterea rezervei naturale de virusuri.
Echipa de la DKFZ a analizat datele genetice de la vertebrate stocate în baze de date ştiinţifice. Ei au căutat animale infectate cu virusuri pentru a obţine şi studia materialul genetic viral la scară largă.
Accentul a fost pus în principal pe aşa-numitele nidovirusuri, care includ familia coronavirusurilor. Nidovirusurile, al căror material genetic este format din ARN (acid ribonucleic), sunt foarte răspândite la vertebrate.Acest grup de virusuri, bogat în specii, are câteva caracteristici comune care le diferenţiază de toate celelalte virusuri cu ARN şi documentează relaţia dintre ele.
Cu toate acestea, în rest, nidovirusurile sunt foarte diferite unele de altele, inclusiv în ceea ce priveşte dimensiunea genomului lor.O descoperire li s-a părut deosebit de interesantă oamenilor de ştiinţă în ceea ce priveşte apariţia de noi virusuri: la animalele gazdă care sunt infectate simultan cu diferite virusuri, poate avea loc o recombinare a genelor virale în timpul replicării virusului.
„Aparent, nidovirusurile pe care le-am descoperit la peşti fac frecvent schimb de material genetic între diferite specii de virusuri, chiar şi dincolo de graniţele familiei virale”, explică Stefan Seitz. Atunci când rudele îndepărtate se „încrucişează”, acest lucru poate duce la apariţia unor virusuri cu proprietăţi complet noi. Potrivit laboratorului DKFZ astfel de salturi evolutive pot afecta agresivitatea şi periculozitatea virusurilor, dar şi ataşamentul lor faţă de anumite animale gazdă.
„Un schimb genetic, aşa cum am constatat în cazul virusurilor de peşti, va avea loc probabil şi în cazul virusurilor de mamifere”, explică oamenii de ştiinţă. Liliecii, care – la fel ca şobolanii – sunt adesea infectaţi cu un număr mare de virusuri diferite, sunt consideraţi un adevărat creuzet. Coronavirusul SARS-CoV-2 s-a dezvoltat, probabil, tot la lilieci şi a sărit de acolo la oameni. În urma schimbului de gene între nidovirusuri, proteina spike cu care virusurile se ancorează pe celulele gazdă se modifică adesea.
Chris Lauber, primul autor al studiului, a reuşit să demonstreze acest lucru prin intermediul analizelor arborelui genealogic.Modificarea acestei molecule de ancorare poate schimba semnificativ proprietăţile virusurilor în avantajul lor – mărindu-le infecţiozitatea sau permiţându-le să schimbe gazda.
O schimbare de gazdă, în special de la animale la oameni, poate facilita foarte mult răspândirea virusului, aşa cum a demonstrat în mod categoric pandemia corona.Virusurile „schimbătoare de joc” pot apărea brusc în orice moment, devenind o ameninţare masivă şi – dacă se ajunge la limită – pot declanşa o pandemie.
Punctul de plecare poate fi un singur animal gazdă infectat cu două astfel de virusuri.Noul proces computerizat de înaltă performanţă ar putea contribui la prevenirea răspândirii noilor virusuri. Acesta permite o căutare sistematică a variantelor de virus care sunt potenţial periculoase pentru oameni, spun cercetătorii de la DKFZ.De asemenea, o altă posibilă aplicaţie importantă ar fi carcinogeneza asociată cu virusuri.
„Am putea folosi noul sistem de calcul de înaltă performanţă (HPC) pentru a examina sistematic pacienţii cu cancer sau persoanele imunocompromise pentru a căuta virusuri. Ştim că şi cancerul poate fi declanşat de virusuri, cel mai cunoscut exemplu fiind papilomavirusul uman. Dar probabil că, până acum, vedem doar vârful icebergului. Metoda HPC oferă oportunitatea de a depista virusurile care, nedetectaţi până acum, se cuibăresc în organismul uman şi cresc riscul apariţiei tumorilor maligne”, au mai precizat cercetătorii comentând noua abordare pentru identificarea virusurilor.
D.Constantin