Δεν αποκλείεται η εργαστηριακή του προέλευση

των Rossana Segreto και Yuri Deigin: η τεχνητή προέλευση του SARS‐CoV‐2 δεν είναι μία αβάσιμη θεωρία συνωμοσίας

Η Segreto είναι μοριακή βιολόγος και μικροβιολόγος και ερευνήτρια στο Τμήμα Μικροβιολογίας του Πανεπιστημίου του Innsbruck στην Αυστρία. Ο Deigin είναι μαθηματικός ειδικευμένος στην πληροφορική και εργάζεται στο ινστιτούτο γενετικής Youthereum Genetics Inc. του Toronto στον Καναδά. Η παρούσα ανάρτηση είναι μία μετάφραση από τους Independent Researchers της μελέτης με τίτλο The genetic structure of SARS‐CoV‐2 does not rule out a laboratory origin που πρωτοδημοσιεύτηκε το Νοέμβρη του 2020.

Σύνοψη

Η προέλευση του κορωνοϊού που προκαλεί το σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο τύπου 2 (SARS‐CoV‐2) παραμένει αμφιλεγόμενη. Γονιδιωματικές αναλύσεις έχουν δείξει ότι είναι πιθανό ο SARS‐CoV‐2 να είναι ένας χιμαιρικός ιός και ότι οι περισσότερες από τις αλληλουχίες του είναι πολύ κοντά σε αυτές του κορωνοϊού (CoV) των νυχτερίδων RaTG13, ενώ η περιοχή πρόσδεσης υποδοχέα του (RBD) είναι σχεδόν η ίδια με αυτή του κορωνοϊού (CoV) των παγκολίνων. Οι χιμαιρικοί ιοί μπορούν να εμφανιστούν μέσω γενετικού ανασυνδυασμού ή μέσω ανθρώπινης παρέμβασης. Η θέση διάσπασης της φουρίνης στην πρωτεΐνη-ακίδα του SARS‐CoV‐2 που προσδίδει στον ιό την ικανότητα να μεταδίδεται από ένα είδος σε ένα άλλο και να διαπερνά τους ιστικούς φραγμούς, δεν είχε βρεθεί σε κανέναν άλλον κορωνοϊό SARS στο παρελθόν. Είναι πιθανό να έχουν γίνει γενετικοί χειρισμοί (παρεμβάσεις) με σκοπό την μετατροπή των παγκολίνων σε πιθανούς ενδιάμεσους ξενιστές για εκείνους τους κορωνοϊούς (CoV) που προέρχονται από τις νυχτερίδες και που αρχικά δεν ήταν ικανοί να προσδεθούν σε ανθρώπινους υποδοχείς; Τόσο η θέση διάσπασης όσο και η συγκεκριμένη περιοχή πρόσδεσης υποδοχέα (RBD) θα μπορούσαν να προκύψουν από κατευθυνόμενη μεταλλαξιγένεση, μία διαδικασία που δεν αφήνει σημάδια πίσω της. Λαμβάνοντας υπ’ όψιν τις καταστροφικές συνέπειες του SARS‐CoV‐2 και την σημασία της πρόληψης μελλοντικών πανδημιών, οι ερευνητές έχουν την ευθύνη της διενέργειας μιας διεξοδικής ανάλυσης όλων των πιθανών προελεύσεων του SARS‐CoV‐2.

Εισαγωγή

Έχει περάσει σχεδόν ένας χρόνος από το ξέσπασμα του κορωνοϊού που προκαλεί το σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο τύπου 2 (SARS‐CoV‐2) στην Wuhan της Κίνας, και η προέλευση του είναι ακόμα αμφιλεγόμενη. Παρά τις διεθνείς έρευνες που έχουν διενεργηθεί, δεν έχει εντοπιστεί ακόμα κάποιος φυσικός ξενιστής (του ιού), άμεσος ή έμμεσος. Η υπόθεση ότι η Αγορά Χονδρικής Πώλησης Θαλασσινών Huanan της Wuhan ήταν η πρώτη πηγή (εστία) της μετάδοσης του ιού από τα ζώα στον άνθρωπο, έχει απορριφθεί οριστικά. Τα λίγα δείγματα που συλλέχθηκαν σε αυτήν την αγορά ήταν μόνο από τον SARS‐CoV‐2 που είχε προσαρμοστεί στον άνθρωπο, ενώ δεν βρέθηκαν ίχνη στελεχών του ιού σε κάποιον προηγούμενο ζωικό ξενιστή. Σχεδόν όλες οι επιστημονικές δημοσιεύσεις που έχουν γίνει μέχρι σήμερα[1] ισχυρίζονται ότι ο SARS‐CoV‐2 έχει φυσική προέλευση. Η μοναδική δημοσίευση που θεωρεί πιθανή την εργαστηριακή προέλευση εστιάζει στην κυτταρική ανακαλλιέργεια ως την τεχνική που θα μπορούσε να δικαιολογήσει την ιδιαίτερη ικανότητα προσαρμογής του SARS‐CoV‐2 στα ανθρώπινα κύτταρα. Εδώ περιγράφουμε τα δύο βασικά χαρακτηριστικά του SARS‐CoV‐2:

1. Την παρουσία μίας θέσης διάσπασης της φουρίνης, η οποία λείπει στους υπόλοιπους κορωνοϊούς της ίδιας ομάδας, και

2. Μία περιοχή πρόσδεσης υποδοχέα (RBD) που έχει τελειοποιηθεί για να μπορεί να προσδένεται στα ανθρώπινα κύτταρα, η οποία θα μπορούσε να είναι αποτέλεσμα εργαστηριακών τεχνικών γενετικής χειραγώγησης, όπως η κατευθυνόμενη μεταλλαξιγένεση.

Η σχεδόν ταυτόχρονη απόκτηση από τον SARS‐CoV‐2 αυτών των δύο χαρακτηριστικών είναι λιγότερο πιθανό να είναι φυσική (από εργαστηριακή) ή να έχει προκληθεί μόνο από κυτταρικές ανακαλλιέργειες.  

[...] ολόκληρο το άρθρο με τις παραπομπές του είναι προσβάσιμο από το παραπάνω λινκ

Η δημιουργία χιμαιρικών κορωνοϊών με νέες RNA-εξαρτώμενες RNA πολυμεράσες (RdRPs) είναι κάτι που γίνεται εδώ και δεκαετίες

Κάποιοι ερευνητές φτιάχνουν χιμαιρικούς κορωνοϊούς εδώ και πάνω από δύο δεκαετίες, πολύ πριν από την ανακάλυψη των σύγχρονων τεχνικών αλληλούχησης και γενετικής μηχανικής. Για παράδειγμα, το 1999 μία ομάδα του Πανεπιστημίου της Ουτρέχτης χρησιμοποίησε τον στοχευμένο ανασυνδυασμό RNA για να δημιουργήσει έναν επικίνδυνο χιμαιρικό κορωνοϊό: Ανταλλάχθηκαν οι περιοχές πρόσδεσης υποδοχέα (RBDs) ενός αιλουροειδούς και ενός τρωκτικού, αποδεικνύοντας ότι μαζί με αυτήν την ανταλλαγή ανταλλάσσεται επίσης και ο τροπισμός των ειδών σε πειράματα in vitro.

Τo 2007, η ομάδα του Shi από το WIV δημιούργησε μία σειρά από πρωτεΐνες-ακίδες χιμαιρικών κορωνοϊών νυχτερίδων και ανθρώπων (bat-man), ενώ προσπαθούσε να καθορίσει τι ακριβώς είναι αυτό που προσδίδει στους κορωνοϊούς την ικανότητα να περνάνε από το ένα είδος στο άλλο. Οι ερευνητές αυτοί χρησιμοποίησαν διαφορετικά τμήματα της πρωτεΐνης-ακίδας των ιών SARS που προσβάλλουν τον άνθρωπο, για να αντικαταστήσουν αντίστοιχα τμήματα της πρωτεΐνης-ακίδας των ιών που έχουν για ξενιστή τις νυχτερίδες. Συμπέραναν ότι μία σχετικά μικρή περιοχή (aa 310 to 518) της πρωτεΐνης-ακίδας “ήταν απαραίτητη και επαρκής για τη μετατροπή του μορίου Rp3‐S σε huACE2”,

δηλαδή για να δώσει στην πρωτεΐνη-ακίδα του κορωνοϊού των νυχτερίδων την καινούργια δυνατότητα να μπορεί να προσδένεται σε έναν ανθρώπινο υποδοχέα ACE2.

Το 2008 η ομάδα του Baric στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας (UNC) πήγε την έρευνα του WIV ένα βήμα παραπέρα: αντί να χρησιμοποιήσει ιούς ανθρώπινης ανοσοεπάρκειας (HIV) ή ψευδο-ιούς με πρωτεΐνες-ακίδες από κορωνοϊούς νυχτερίδων, δημιούργησε έναν ζωντανό χιμαιρικό ιό. Συνεχίζοντας τα πειράματα που έκαναν το 2007 οι συνάδελφοι τους στο WIV, τα μέλη της ομάδας του Baric χρησιμοποίησαν σαν βασικό ιό έναν κορωνοϊό των νυχτερίδων που έχει ομοιότητες με τον SARS, και αντικατέστησαν την RBD του με μία RBD από έναν ιό SARS που προσβάλλει τον άνθρωπο.

Το 2015 οι ομάδες των Shi και Baric ένωσαν τις δυνάμεις τους και δημοσίευσαν ίσως την πιο διάσημη μελέτη ιολογίας πάνω σε πειράματα μετάλλαξης με αυξημένη λειτουργικότητα (“gain‐of‐function”), στην οποία περιγραφόταν η δημιουργία ενός άλλου συνθετικού χιμαιρικού ιού. Αυτή τη φορά η περιοχή πρόσδεσης υποδοχέα (RBD) ενός SARS προσαρμοσμένου στα ποντίκια (SARS‐MA15) αντικαταστάθηκε από την RBD του RsSHC014, ενός στελέχους ιού των νυχτερίδων, το οποίο είχε απομονωθεί από νυχτερίδες το 2011 στη Yunnan από την ομάδα της Shi. Το 2016 η ομάδα του Baric επανέλαβε το πείραμα που είχε κάνει το 2015, χρησιμοποιώντας την ίδια μοριακή δομή του SARS‐MA15 και την RBD από τον Rs3367,έναν στενό συγγενή του RsSHC014, ο οποίος επίσης είχε βρεθεί πιο πριν στη Yunnan από το WIV και είχε μετονομαστεί “WIV1”, αφότου είχε καλλιεργηθεί σε καλλιέργεια ζωντανών κυττάρων.

Ίσως ο μεγαλύτερος αριθμός νέων χιμαιρικών ιών δημιουργημένων εργαστηριακά να έχει περιγραφεί το 2017 σε μία δημοσίευση της ομάδας της Shi από το WIV, στην οποία οι συντάκτες του άρθρου ανέφεραν τη δημιουργία οχτώ χιμαιρικών ιών, έχοντας χρησιμοποιήσει τον WIV1 σαν βασικό ιό και μεταγγίζοντας του διάφορες RBDs από ιούς των νυχτερίδων σαν τον SARS. Οι ιοί αυτοί συλλέχθηκαν σε μία περίοδο πέντε ετών από την ίδια σπηλιά κοντά στην Kunming, στην επαρχία της Yunnan, όπου προηγουμένως η ομάδα της Shi είχε βρει τους Rs3367 και RsSHC014. Μόνο δύο από τους οχτώ ζωντανούς χιμαιρικούς ιούς απομονώθηκαν με επιτυχία. Βρέθηκε ότι αυτά τα δύο στελέχη είχαν την ικανότητα να προσδένονται στον ανθρώπινο υποδοχέα ACE2, όπως επιβεβαιώθηκε από πειράματα σε κύτταρα HeLa που εκφράζουν τον υποδοχέα hACE2 και πειράματα ποσοτικοποίησης RT‐PCR του ιϊκού RNA.

[...]

Συμπεράσματα και προοπτικές

Από την ανάλυση μας προκύπτει ότι η τεχνητή προέλευση του SARS‐CoV‐2 δεν είναι μία αβάσιμη θεωρία συνωμοσίας που πρέπει να καταδικαστεί. Οι ερευνητές έχουν την ευθύνη να εξετάσουν όλες τις πιθανές αιτίες της εμφάνισης του SARS‐CoV‐2. Η εισαγωγή RBD κορωνοϊού των παγκολίνων, προσαρμοσμένου στον άνθρωπο, η οποία αποκτάται από κυτταρική ανακαλλιέργεια, και η θέση διάσπασης της φουρίνης, θα μπορούσαν να έχουν προκύψει από πειράματα κατευθυνόμενης μεταλλαξιγένεσης, σε ένα πλαίσιο διενέργειας μελετών πάνω στην εξέλιξη των ιών ή στην ανάπτυξη εμβολίων ή φαρμάκων για τους κορωνοϊούς. Ένα πρόσφατο άρθρο στο Nature επιβεβαιώνει ότι δεν μπορεί να αποκλειστεί η εργαστηριακή προέλευση του SARS‐CoV‐2, όταν κάποιοι ερευνητές μολύνθηκαν τυχαία, και ότι τα πειράματα μετάλλαξης με αυξημένη λειτουργικότητα (“gain‐of‐function”) που κατέληξαν στον SARS‐CoV‐2 θα μπορούσαν να έχουν γίνει στο Ινστιτούτο Ιολογίας της Wuhan (WIV). Ο γενετικός χειρισμός του SARS‐CoV‐2 θα μπορούσε να έχει γίνει σε οποιοδήποτε εργαστήριο του κόσμου με πρόσβαση στην αλληλουχία της μοριακής δομής (του ιού) και με τον κατάλληλο εξοπλισμό, και δεν θα άφηνε κανένα ίχνος πίσω του. Οι σύγχρονες τεχνολογίες που βασίζονται σε συνθετικές γενετικές πλατφόρμες επιτρέπουν την αναδημιουργία ιών από τη γονιδιωματική τους αλληλουχία, χωρίς να απαιτείται κάποιο φυσικό απομόνωμα.

Πρέπει να γίνει επειγόντως μία διεξοδική μελέτη των στελεχών και των αρχείων ερευνών όλων των εργαστηρίων που έχουν εμπλακεί σε έρευνα πάνω στους κορωνοϊούς πριν από την εμφάνιση του SARS‐CoV‐2. Πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή σε στελέχη κορωνοϊών που δημιουργήθηκαν σε εργαστήρια ιολογίας αλλά δεν έχουν ακόμα δημοσιευτεί, όπως εκείνα που πιθανώς περιγράφονταν στη διαγραμμένη βάση δεδομένων του WIV. Επειδή η ανακάλυψη ενός πιθανού φυσικού ξενιστή θα μπορούσε να πάρει χρόνια, όπως έγινε στην περίπτωση του πρώτου SARS, ή θα μπορούσε να αποτύχει, θα πρέπει να δοθεί η ίδια προτεραιότητα στην διερεύνηση τόσο της φυσικής όσο και της εργαστηριακής προέλευσης του SARS‐CoV‐2.

Πρόσφατα, ο Xiao Qiang, ερευνητής στο Berkeley, δήλωσε: “Η κατανόηση του πώς ακριβώς δημιουργήθηκε ο ιός είναι μια θεμελιώδης γνώση για να μπορέσουμε να αποτρέψουμε να γίνει το ίδιο στο μέλλον”.