Glavni Novice Skrivnostne linije koronavirusa se pojavljajo v odplakah NYC

Skrivnostne linije koronavirusa se pojavljajo v odplakah NYC

Vzorci odpadne vode za analizo covid-19.

V newyorški odplaki so odkrili neznane linije COVID-19. (Zasluge za sliko: DIGICOMPHOTO/SCIENCE PHOTO LIBRARY prek Getty Images)

Neznane linije virusa, ki povzroča COVID-19, so bile najdene v odplakah New Yorka, kar vzbuja nove pomisleke, da novi koronavirus išče načine, kako se izogniti imunosti.

Zdi se, da linije na tej točki niso pripravljene, da bi izbruhnile in povzročile nov porast. Njihov delež je naraščal in padal skupaj s številom primerov v New Yorku in nič ne kaže, da bi te različice virusa sčasoma postajale pogostejše. Toda mutacije, opažene v skrivnostnih linijah, so podobne tistim, ki omogočajo različica omikron da bi se delno izognili imunosti zaradi cepljenja in predhodne okužbe, je dejal John Dennehy, virolog v The Graduate Center na City University New York, ki je sovodil raziskavo.

'Dejstvo, da je različica omikron prišla od nekje neznano in da si deli kar nekaj svojih mutacij z neznano različico, ki jo vidimo v New Yorku, povzroča resno skrb, da bi lahko karkoli vidimo, našlo pravo kombinacijo mutacij, zaradi katerih bi bil zelo prenosljiv,' je Dennehy povedal za Live Science.

Sorodno: Različice koronavirusa: Evo, kako se razvrstijo mutanti SARS-CoV-2

Tudi zaskrbljujoče: raziskovalci ne vedo, od kod prihajajo nove virusne linije. Linije najdemo le na omejenih območjih mesta in zdi se, da se ne širijo iz soseske v sosesko. Lahko izvirajo iz kronično okuženih ljudi ali morda iz živalskega rezervoarja - toda katere živali? Zaenkrat ni trdnih dokazov za nobeno možnost.

'Nič nima popolnega smisla,' je dejal Marc Johnson, virolog na Medicinski fakulteti Univerze v Missouriju.

Neznane neznanke

Mnoga mesta spremljajo odpadno vodo, da bi poskušala slediti količini SARS-CoV-2, ki kroži v skupnosti. Ker ljudje začnejo izločati virus v fekalnem materialu, preden se počutijo bolne ali se testirajo, se raven virusa v odpadni vodi dvigne pred približno tremi tedni v primerih, ko se testiranje pokaže, je dejal Johnson.

Toda razmeroma malo mest izvaja genetsko sekvenciranje virusnega materiala, ki ga najdemo v odpadnih vodah. Dennehy se je začel ukvarjati z genetskim zaporedjem v New Yorku, potem ko je različica alfa to jasno pokazala koronavirus mutacije bodo sila, s katero je treba računati. Potem ko sta se Dennehy in njegovi kolegi Monica Trujillo, prav tako na CUNY, in Davida Smyth, zdaj na Texas A&M San Antonio, pojavila v epizodi priljubljenega podcasta Ta teden v virologiji aprila 2021 (odpre se v novem zavihku), se je oglasil Johnson. Delal je podobno sekvenciranje v Missouriju in je ponoči izgubljal spanec zaradi virusaRNAzaporedja, ki se niso ujemala z ničemer v svetovnih zbirkah podatkov o različicah koronavirusa.

'Znorel sem,' je Johnson povedal za Live Science.

Različice Missouri so izginile konec aprila 2021 in jih nikoli več ni bilo. Toda raziskovalci so začeli sodelovati pri temeljitejšem določanju zaporedja virusne RNA, najdene v New Yorku, in se spraševali, ali bodo našli enaka zaporedja, kot so jih videli v Missouriju. Niso. Vendar so našli skupino popolnoma novih neznanih zaporedij.

Raziskovalci so razširili svoja prizadevanja in testirali odpadno vodo iz vseh 14 mestnih čistilnih naprav dvakrat na mesec, kar je na koncu doseglo rekord v razponu od januarja 2021 do danes.

Imunska utaja

Koronavirus se na človeške celice veže preko a

Koronavirus se veže na človeške celice prek beljakovine 'spike'.(Zasluge za sliko: Shutterstock)

(odpre se v novem zavihku)

Raziskovalci uporabljajo tehniko, ki jim ne omogoča zaporedja celotnega virusnega genoma, ampak se osredotoča na približno polovico koničastega proteina, ki ga virus uporablja, da pride v celice. Ta regija vsebuje ključno področje, imenovano receptorsko vezavna domena ( RBD). Številne mutacije, ki omogočajo izogibanje omikronuprotitelesaod cepiv ali okužb brez omikrona sedijo na RBD. Prav tako veljajo tudi mutacije, opažene v linijah, najdenih v odpadnih vodah mesta New York. (Raziskovalci uporabljajo besedo 'linije', da bi se izognili zamenjavi z izrazom 'varantne različice', ki jih uporablja Svetovna zdravstvena organizacija. Toda, je dejal Dennehy, genetsko gledano gre za isti koncept: zaporedja, ki predstavljajo edinstveno replikacijo populacije virusa ki so genetsko povezani drug z drugim.)

Sorodno: 11 presenetljivih dejstev o imunskem sistemu

Raziskovalci so preučevali štiri od teh skrivnostnih linij, poimenovanih WNY1, WNY2, WNY3 in WNY4. Ugotovili so, da imajo vsi sposobnost, da se delno ali popolnoma izognejo protitelesom, ki zlahka ujamejo prvotni virus SAR-CoV-2. Medtem ko je krvna plazma cepljenih ljudi ali ljudi s prejšnjimi okužbami lahko delno nevtralizirala vse štiri linije, je bila ta nevtralizacija zmanjšana v primerjavi s prvotnim virusom.

'Bile so mutacije natanko tam, kjer bi pričakovali mutacije, če bi se virus poskušal izogniti imunskemu odzivu,' je dejal Johnson.

Skrivnostni izvor

Od kod torej prihajajo te skrivnostne linije? Raziskovalci so preverili 5000 drugih vzorcev odpadne vode z vsega sveta in odkrili rodove samo v sedmih vzorcih, vsi iz zvezne države New York. Karkoli že so, so domače.

Obstaja nekaj hipotez, od katerih nobena ni povsem zadovoljiva. Prvi je, da prihajajo iz nevzorčenih človeških okužb. Samo med 2,6 % in 12,9 % primerov v New Yorku je v danem trenutku sekvenciranih, zato je povsem možno, da se redke različice virusa prikradejo pod radar. Morda so te linije različice virusa, ki okužijo črevesje in jih pogosto ne najdemo v nosu ali grlu, kamor gredo brisi PCR.

Toda s temi možnostmi so težave. Nekaj ​​študij je primerjalo virus iz črevesja z virusom iz nosu in grla in doslej nihče ni opazil razlike med obema, je za Live Science povedal Trujillo iz CUNY. Poleg tega je geografski obseg virusnih linij omejen – najdemo jih v povodjih le treh od 14 čistilnih naprav v mestu. Če so vir virusa ljudje, so to ljudje, ki se malo gibljejo.

'Razmišljali smo o ljudeh, ki bi lahko bili priklenjeni na posteljo,' je Smyth povedal za Live Science. 'Torej dolgotrajni bolniki, ki morda niso mobilni.'

Ampak tudi to bi bilo čudno. 'Bilo bi čudno, da bi se razširil med lokalnim prebivalstvom in ne bi šel nikamor drugam,' je dejal Johnson.

Druga možnost je, da nosilec teh kriptičnih linij ni človek. Mutacije, opažene v grozdih, so vidne v predelu genoma, ki je povezan z virusom, ki postaja bolj spreten pri okuževanju glodalcev (ki jih ni zlahka okužiti s prvotnim koronavirusom). Newyorške podgane bi bile privlačna tarča za obtoževanje. Veliko jih je, živijo v kanalizaciji in ne potujejo daleč.

Toda raziskovalci niso mogli najti nobene dimne puške, ki bi podgane povezovala s to različico. Ekipa je sekvencirala odpadno vodo za živalske gene, v bistvu pa je želela ugotoviti, kdo poleg ljudi kaka v kanalizacijo. Razen genov živali, ki jih ljudje jedo za hrano (krave,prašiči, kokoši), so raziskovalci našli dokaze o mačkah,pesin podganji genski material v kanalizaciji. Vendar nobeden ni bil zelo razširjen. In čistilna naprava z največjim deležem skrivnostnega koronavirusa je imela najnižji delež podganjih genov – nekaj tednov podganjih genov sploh ni bilo mogoče zaznati.

Medtem pa populacija potepuških mačk verjetno ni dovolj velika, da bi vzdrževala količino prenosa, kot so raziskovalci sklepali na podlagi odpadne vode, hišne mačke pa tudi ne komunicirajo pogosto z drugimi hišnimi mačkami, je dejal Johnson. Znano je, da psi zbolijo za COVID-19, vendar te mutacije še niso bile opažene pri pasjih virusih. In bilo bi zelo nenavadno, če bi različica COVID-19 krožila pri psih, ne pa pri ljudeh, je dejal Smyth, glede na to, kako blizu so Newyorčani svojim mladičem.

Priprava na naslednjo varianto

Odgovor na skrivnost se morda skriva v rednem določanju zaporedja več virusnih genomov več živali. Smyth v Teksasu si prizadeva pridobiti dostop do živalskih vrtov, da bi ugotovila, ali lahko najde nove virusne različice pri različnih vrstah. Koristno bi bilo tudi testiranje odplak navzgor od čistilne naprave, da bi zožili vir na manjše območje, je dejal Dennehy, vendar se večina tega dela zdaj seli v pristojnost Centri za nadzor in preprečevanje bolezni (CDC) (odpre se v novem zavihku), tako da Dennehy in njegova ekipa ne bosta imela več veliko dostopa do virov odpadne vode.

Zdelo se je, da se je različica omikron pojavila od nikoder: razvila se je iz prejšnje linije kot različica delta, ki je bila takrat prevladujoča. Njegov izvor je skrivnost. Za Dennehyja, Johnsona in njihove kolege bo tudi izvor naslednje različice ostal skrivnost, razen če si ne bomo bolj močno prizadevali razumeti, od kod prihajajo različice. Znanstveniki že jemljejo redne vzorce gripe iz populacij ptic in opozarjajo, ko začnejo krožiti novi sevi, ki bi lahko prešli na ljudi. Nekaj ​​podobnega je morda mogoče z odpadno vodo in rednim vzorčenjem živali za SARS-CoV-2 – če bodo raziskovalne agencije dale prednost financiranju te vrste znanosti.

'Tukaj gledamo mehanizem ali potencialni mehanizem, prek katerega nastanejo različne različice,' je dejal Trujillo. 'Tukaj bi morali izvajati raziskavo.'

Ugotovitve so se pojavile 3. februarja v reviji Nature Communications (odpre se v novem zavihku).

Prvotno objavljeno na Live Science.

Zanimivi Članki