Kiderült valami a vírusokról, és ez nagyon nem jó hír az embereknek

Szoktunk aggódni az állatokról emberekre terjedő fertőzéseken, de vajon azzal törődünk, hogy mi, emberek is megfertőzhetjük az állatokat? Pedig egy elemzés kiderítette, hogy mi kétszer annyi vírust adunk át az állatoknak, mint ők nekünk.

Általános nézet, hogy az állatok a vírusforrások, pedig koránt sincs így 

A University College London (UCL) kutatói a Nature Ecology & Evolution szakfolyóiratban frissen jelentették meg közleményüket, melyben az összes publikusan elérhető vírusgenom-szekvenciát áttekintették, hogy visszafejtsék, hol történtek olyan ugrások, amelyekben egy vírus az egyik gerinces gazdaszervezetről a másikra került át. Az újonnan megjelenő, illetve időszakosan felbukkanó járványos emberi megbetegedések egy részét olyan vírusok okozzák, amelyek alapvetően állatok között terjednek. Amikor egy vírus a zoonózisnak nevezett folyamat során állati gazdáiról átterjed az emberekre, helyi, vagy akár világméretű járványokat képes okozni; elég csak az Ebolára, az állati eredetű influenzákra vagy a COVID-19-re gondolnunk. 

A Covid-19 vírus művészi ábrája
Fotó: Getty Images/iStockphoto / close up coronavirus cells epidemic in 3d render./corona

A zoonotikus fertőzések emberi egészségre gyakorolt óriási hatása miatt az állat-ember gazdaváltás mindig reflektorfénybe kerül, így nem csoda, ha a közvélekedésben – de akár szakmai körökben is – az állatokat vírusforrásnak, az embereket pedig az átadás célpontjának szokás tekinteni. Az emberekről állatokra átkerülő vírusfertőzések ezzel szemben jóval kevesebb figyelmet kapnak.

Meglepő eredményre jutott a vizsgálat

A tanulmány céljára a kutatóknak először ki kellett dolgozniuk egy módszertant a publikus adatbázisokba feltöltött összes vírusgenom elemzéséhez, amelyek száma mára már a 12 milliót közelíti. Ezeknek az adatoknak a segítségével 32 víruscsalád evolúciós történetét és múltban lezajlott gazdafaj-ugrásait tudták rekonstruálni. Azt is megvizsgálták, hogy a gazdaugrások alkalmával a vírusgenomok mely részei szereztek be leginkább új mutációkat. A tudósok arra az első pillantásra talán meglepő eredményre jutottak, hogy majdnem kétszer annyi gazdafaj-ugrás történt emberről állatra, mint az ellenkező irányban. Ez a mintázat következetesen jellemző volt a vizsgált víruscsaládok többségére.

A vírus fúziója a gazdasejttel (illusztráció)
Fotó: BSIP/Jacopin

 Még ennél is több állatról állatra történt átugrás nyomait találták, amelyekben az emberek nem voltak érintettek. A csoport munkája nyomán egyértelműen fény derült arra a legtöbbször teljesen figyelmen kívül hagyott tényre, 

hogy az emberi vírusok igen nagy gyakorisággal terjednek át úgy háziállatainkra, mint a vadon élő állatokra.

 „Az emberekre célszerűbb csupán egy csomópontként és nem a zoonotikus fertőzések végállomásaként tekintenünk a kórokozók vég nélküli csereberéjének hálózatában – hangsúlyozta François Balloux, a UCL Genetikai Intézetének professzora és a cikk társszerzője. – Azzal, hogy felmérjük és figyelemmel kísérjük az állatok és emberek közötti kétirányú vírusgazda-cseréket, nemcsak jobban megértjük a vírusok evolúcióját, hanem hatékonyabban fel is tudunk készülni egy esetleges jövőben járványra és az új betegségek epidemiológiájára. Emellett az így szerzett ismeretek a természetvédelem céljait is szolgálják.”

Mutációkat eredményeznek a gazdafajok közötti ugrások

Az eredmények azt is mutatják, hogy a gazdafajok közötti ugrások a genetikai változások, vagyis mutációk megszaporodásával járnak a vírusok evolúciója során azokhoz a periódusokhoz képest, amikor a kórokozó stabilan csak egyféle gazdafajban létezik. A jelek szerint a vírusok egy-egy gazdafaj-ugráskor gyors alkalmazkodáson mennek keresztül, hogy hatékonyabban ki tudják használni új gazdájukat. Feltűnő továbbá, hogy azok a vírusok, amelyek már eleve a gazdafajok széles körét képesek fertőzni, kevésbé változnak meg egy-egy új faj meghódításának alkalmával.

Kétszer annyi vírust adunk át az állatoknak, mint amennyit kapunk tőlük
Fotó: Science News

 Úgy tűnik, a fajok széles körét fertőzni tudó vírusok olyan tulajdonságokkal bírnak, amelyek eredendően alkalmasabbá teszik őket gazdakörük további bővítésére. Azoknak a vírusoknak ellenben, amelyek sokáig csak egy meghatározott faj fertőzésére adaptálódtak, mélyrehatóbb változásokon kell átmenniük, hogy új gazdafajt tudjanak meghódítani. 

Amikor az állatok emberi vírusokat kapnak el, az nem csak azért lehet baj, mert az új vírus kárt tesz az állatokban és esetleges természetvédelmi fenyegetést jelent, hanem mert ez az emberekre is visszaüthet. 

- Veszélyeztetheti például az élelmiszerellátást, ha egy járvány további terjedésének megfékezése érdekében nagy tömegű fertőzött haszonállatot kell levágni, ahogy az a közelmúltban a H5N1 madárinfluenza-törzs esetében meg is történt – figyelmeztet Cedric Tan, a UCL Genetikai Intézet és a Francis Crick Intézet doktorandusz hallgatója és a cikk vezető szerzője.

Ellenanyagok kötődnek egy betolakodó vírushoz
Fotó: AFP

 – Hovatovább, ha egy emberi vírus átterjed egy állati gazdafajra, az állatokban vígan fennmaradhat akkor is, ha az emberekből sikerül kiirtanunk. Sőt, az állatokban új adaptációkra tehet szert, mielőtt újult erővel visszatérne az emberekbe. Ha jobban megértjük, miért és hogyan evolválnak a vírusok úgy, hogy ugrálni tudjanak a fajok törzsfájának távolabbi ágai között is, az újonnan megjelenő emberi és állati vírusfertőzéseket is jobban fogjuk érteni.”

 

Komplexebb folyamat lehet a vírusok gazdához való alkalmazkodása

 

A vírusok gazdaszervezetbe jutásának folyamatában az első állomásnak rendszerint a sejtbe való belépést tekintjük. A kutatókat is váratlanul érte, hogy a gazdaugrásokat jellemző adaptációs lépések sokszor mégsem azokat a felszíni vírusfehérjéket érintik, amelyekkel a kórokozó a gazdasejt felszínéhez kapcsolódik és belép annak belsejébe. Lehetséges, hogy a vírusok gazdához való alkalmazkodása komplexebb folyamat annál, mint eddig gondoltuk, és egyes részleteit még nem értjük teljesen.

A majomhimlő vírusának elektronmikroszkópos képe
Fotó: AFP/Cynthia S. Goldsmith

„Munkánkat annak a számtalan kutatócsoportnak az együttes erőfeszítése tette lehetővé, akik publikus adatbázisokon keresztül megosztották adataikat a tudományos nyilvánossággal – emelte ki Lucy van Dorp, a UCL Genetikai Intézetének munkatársa és a cikk társszerzője. – Innentől a fő feladatot az jelenti, hogy a genomika, a járványtan és az ökológia eszköztárait egyesítve tovább mélyítsük a gazdafaj-ugrásokkal kapcsolatos ismereteinket.”