Согласно новому крупному анализу вирусных геномов, проведенному исследователями UCL, люди передают домашним и диким животным больше вирусов, чем мы от них заражаемся.
В статье, опубликованной в журнале Nature Ecology & Evolution, команда ученых проанализировала все общедоступные последовательности вирусного генома, чтобы реконструировать, где вирусы перешли от одного хозяина и заразили другой вид позвоночных.
Большинство новых и вновь возникающих инфекционных заболеваний вызваны вирусами, циркулирующими среди животных. Когда эти вирусы переходят от животных к человеку (процесс, известный как зооноз), они могут вызывать вспышки заболеваний, эпидемии и пандемии, такие как Эбола, грипп или даже COVID-19. Учитывая огромное влияние зоонозных заболеваний на общественное здравоохранение, людей обычно рассматривают как поглотитель вирусов, а не их источник, при этом передаче вирусов от человека к животному уделяется гораздо меньше внимания.
Для исследования исследовательская группа разработала и применила методические инструменты для анализа почти 12 миллионов вирусных геномов, которые на сегодняшний день размещены в общедоступных базах данных. Используя эти данные, они реконструировали эволюционные истории и прошлые переходы вирусов в 32 вирусных семействах, а также выяснили, какие части вирусных геномов приобрели мутации во время переходов от хозяина.
Ученые обнаружили, что примерно в два раза больше прыжков между хозяевами происходит от человека к другим животным (известный как антропоноз), а не наоборот. Эта закономерность была постоянной для большинства рассмотренных вирусных семейств. Кроме того, они обнаружили еще больше прыжков от животного к животному, в которых не участвовали люди.
Работа команды подчеркивает тот важный и в значительной степени недооцененный факт, что человеческие вирусы часто передаются от человека к диким и домашним животным.
«Мы должны рассматривать людей как один узел в обширной сети хозяев, бесконечно обменивающихся патогенами, а не как источник зоонозных насекомых», - сказал соавтор исследования профессор Франсуа Баллу из института генетики UCL. «Изучая и контролируя передачу вирусов между животными и людьми в любом направлении, мы сможем лучше понять эволюцию вирусов и, будем надеяться, быть более подготовленными к будущим вспышкам и эпидемиям новых заболеваний, а также способствовать усилиям по их сохранению».
Результаты также показывают, что в среднем скачки вирусных хозяев связаны с увеличением генетических изменений или мутаций вирусов по сравнению с их продолжающейся эволюцией вместе с одним животным-хозяином, что отражает то, как вирусы должны адаптироваться, чтобы лучше использовать своих новых хозяев.
Кроме того, вирусы, которые уже заражают множество различных животных, демонстрируют более слабые сигналы этого адаптивного процесса, что позволяет предположить, что вирусы с более широким кругом хозяев могут обладать свойствами, которые делают их по своей сути более способными заражать разнообразный круг хозяев, тогда как другим вирусам может потребоваться более обширная адаптация к вирусам. заразить новый вид хозяина.
«Когда животные заражаются вирусами от людей, это может не только нанести вред животному и потенциально представлять угрозу для сохранения вида, но также может вызвать новые проблемы для людей, воздействуя на продовольственной безопасности, если для предотвращения эпидемии необходимо уничтожить большое количество скота, как это произошло в последние годы со штаммом птичьего гриппа H5N1», - пояснил ведущий автор исследования Седрик Тан из института генетики UCL и Институт Фрэнсиса Крика.
Кроме того, отмечают ученые, если вирус, переносимый людьми, заразит новый вид животных, вирус может продолжать процветать, даже если его искоренить среди людей, или даже развить новые адаптации, прежде чем он снова заразит людей.
Понимание того, как и почему вирусы эволюционируют, переходя к разным хозяевам по всему древу жизни, может помочь выяснить, как возникают новые вирусные заболевания у людей и животных.
Проникновение в клетку обычно рассматривается как первый шаг вируса к заражению хозяина. Однако команда обнаружила, что многие адаптации, связанные с переходом к хозяину, не были обнаружены в вирусных белках, которые позволяют им прикрепляться к клеткам-хозяевам и проникать в них, что указывает на то, что адаптация вируса к хозяину является сложным процессом, который еще предстоит полностью понять.
