Американские ученые, применив методы машинного обучения, построили трехмерные модели белковых взаимодействий между вирусом SARS-CoV-2 и клетками-хозяевами для более чем пяти тысяч млекопитающих. Авторы отобрали около 500 видов, которые могут заразиться и переносить коронавирус и с которыми регулярно контактируют люди. В список вошли, помимо летучих мышей и грызунов, многие дикие животные — объекты охоты, такие как пятнистый олень или азиатский буйвол, выращиваемые и содержащиеся в неволе, например, норки, а также домашние кошки. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Вирус SARS-CoV-2 — зоонозный по своей природы. Ученые признают, что для предотвращения новых волн пандемии COVID-19 и появления новых опасных штаммов необходимо поставить под контроль все возможные контакты между животными — потенциальными переносчиками коронавируса — и человеком. Основное препятствие в этой работе — малое количество исследований, оценивающих вероятность распространения вируса в природной среде.
Для того, чтобы восполнить этот пробел, исследователи под руководством Барбары Хан (Barbara Han) из Института экосистемных исследований Кэри в Нью-Йорке объединили экологические и биологические характеристики видов с данными трехмерного моделирования белково-белковых взаимодействий вируса с ангиотензин-превращающим ферментом 2 (ACE2) — ключевым рецептором, необходимым для проникновения вируса в клетку. Этот рецептор встречается в клетках большинства позвоночных, однако до сих пор было неизвестно, у каких видов он вступает во взаимодействие с рецептор-связывающим доменом (RBD) шипа вируса SARS-CoV-2, а у каких нет.
Метод машинного обучения, который применили авторы, позволил спрогнозировать результат связывания SARS-CoV-2 с рецепторами ACE2 для 5400 видов млекопитающих — на порядок больше, чем было возможно раньше. По результатам анализа ученые отобрали около 500 видов, которые регулярно контактируют с человеком, могут заражаться сами и передавать человеку вирус SARS-CoV-2, то есть могут стать потенциальным резервуаром инфекции.
В этот перечень попали в том числе норки, которые уже становились причиной вторичных заражений в Дании и Нидерландах, где SARSCoV-2 переходил от людей к разводимым норкам и обратно к человеку. Опасность заключается в том, что при таком обратном переходе очень высок риск появления новых мутантных штаммов, более агрессивных и менее чувствительных к нейтрализующим антителам и вакцинам.
И наоборот, варианты вируса, мутировавшие в человеческой популяции, могут стать опасными для тех видов животных, которые были устойчивы к исходному штамму. Авторы приводят в пример случай, когда два новых варианта коронавируса SARSCoV-2 преодолели видовой барьер и заразили лабораторных мышей, которые не инфицировались во время предыдущих испытаний.
Высокий риск заражения и передачи коронавируса исследователи отметили у большинства приматов, некоторых непарнокопытных, ленивцев, муравьедов, панголинов, а также у домашних кошек.
Загрузка...