Wetenschappers waarschuwen voor het Bat -virus slechts één mutatie voor het infecteren van mensen

Een recente studie gepubliceerd in het tijdschrift NatuurcommunicatieOnderzocht een onderzochte groep coronavirussen die bekend staan ​​als merbecovirussen-dezelfde virale subgenus die MERS-CoV omvat-om beter te begrijpen hoe ze gastheercellen infecteren. Het onderzoeksteam, waaronder wetenschappers van de Washington State University, het California Institute of Technology en de Universiteit van North Carolina, ontdekte dat hoewel de meeste merbecovirussen onwaarschijnlijk lijken een directe bedreiging voor mensen te vormen, een subgroep die bekend staat als HKU5 bezit met betrekking tot eigenschappen.

“Vooral herku5 -virussen waren echt niet veel bekeken, maar onze studie toont in het bijzonder hoe deze virussen cellen infecteren,” zei Michael Letko, een viroloog aan het WSU’s College of Veterinary Medicine die hielp om de studie te speren. “Wat we ook hebben gevonden, is dat HKU5 -virussen misschien slechts een kleine stap verwijderd zijn van het kunnen morsen van mensen.”

In de afgelopen twee decennia hebben wetenschappers de genetische sequenties van duizenden virussen bij wilde dieren gecatalogiseerd, maar in de meeste gevallen is er weinig bekend over de vraag of deze virussen een bedreiging vormen voor de mens. Letko’s Lab in WSU’s Paul G. Allen School for Global Health richt zich op het sluiten van die kloof en het identificeren van potentieel gevaarlijke virussen.

Voor hun meest recente studie richtte het team van Letko zich op Merbecovirussen, die beperkte aandacht hebben gekregen, afgezien van MERS-COV, een zoönotisch coronavirus dat voor het eerst werd opgemerkt in 2012 dat wordt overgedragen van dromedaire kamelen naar mensen. Het veroorzaakt ernstige luchtwegaandoeningen en heeft een sterftecijfer van ongeveer 34%.

Net als andere coronavirussen, merbecovirussen op een piekeiwit om te binden aan receptoren en gastheercellen binnen te vallen. Letko’s team gebruikte virusachtige deeltjes die alleen het deel van de piek bevatten die verantwoordelijk is voor binding aan receptoren en testte hun vermogen om cellen in het laboratorium te infecteren. Hoewel de meeste merbecovirussen onwaarschijnlijk lijken om mensen te infecteren, bleken HKU5-virussen-die zijn gevonden in Azië, Europa, Afrika en het Midden-Oosten-een gastreceptor die bekend staat als ACE2, hetzelfde dat wordt gebruikt door het meer bekende SARS-CoV-2-virus dat COVID-19 veroorzaakt. Eén klein verschil: HKU5 -virussen kunnen voorlopig alleen het ACE2 -gen in vleermuizen gebruiken, maar gebruiken de menselijke versie niet zo goed.

Onderzoek naar HKU5 -virussen gevonden in Azië, waar hun natuurlijke gastheer de Japanse huisvat is (Pipistrellus abramus)de onderzoekers demonstreerden enkele mutaties in het spike -eiwit die de virussen kunnen binden aan ACE2 -receptoren bij andere soorten, waaronder mensen. Onderzoekers uit een ander onderzoek dat eerder dit jaar uitkwam, analyseerden één HKU5-virus in China dat al is gedocumenteerd om in nerts te zijn gesprongen, waaruit blijkt dat er potentieel is voor deze virussen om soortenbariers te kruisen.

“Deze virussen zijn zo nauw verwant aan MERS, dus we moeten ons zorgen maken als ze ooit mensen infecteren,” zei Letko. “Hoewel er nog geen bewijs is dat ze mensen zijn overgestoken, is het potentieel er – en dat maakt hen het bekijken waard.”

Het team gebruikte ook kunstmatige intelligentie om de virussen te verkennen. WSU -postdoctorale onderzoeker Victoria Jefferson gebruikte een programma genaamd Alphafold 3 om te modelleren hoe het HKU5 -piekeiwit bindt aan ACE2 op moleculair niveau, wat zou kunnen helpen een beter begrip te geven van hoe antilichamen de infectie kunnen blokkeren of hoe het virus zou kunnen muteren.

Tot dit punt vereiste een dergelijke structurele analyse maanden van laboratoriumwerk en gespecialiseerde apparatuur. Met Alphafold genereerde Jefferson in minuten nauwkeurige voorspellingen. De resultaten kwamen overeen met die recentelijk gedocumenteerd door een onderzoeksteam dat traditionele benaderingen gebruikte.

Letko merkte op dat de studie en de methoden ervan konden worden gebruikt voor toekomstige onderzoeksprojecten en helpen bij de ontwikkeling van nieuwe vaccins en behandelingen.

Het onderzoek werd gefinancierd via een onderzoeksprojectsubsidie ​​van de National Institutes of Health. Het werk van Jefferson werd ondersteund door een NIH T32 -trainingssubsidie.