sobota, 10 grudnia 2022

Odkrycie koronawirusa z XVI wieku we Francji

W najnowszym badaniu opublikowanym w International Journal of Infectious Diseases, naukowcy przeprowadzili testy paleoserologiczne na próbkach miazgi zębowej szkieletów wydobytych z opactwa Saint-Pierre w miejscowości Baume-Les-Messieurs we Francji. Odkryli aminokwasowe dowody na istnienie starożytnego betakoronawirusa z XVI wieku. Ciężki ostry zespół oddechowy koronawirus 2 (SARS-CoV-2), który spowodował pandemię choroby koronawirusowej 2019 (COVID-19), jest najnowszym w linii kilku koronawirusów, które wywołały epidemie w różnych momentach i spowodowały śmiertelność, choć nie na skalę śmiertelności związaną z COVID-19. Koronawirus zespołu ostrej niewydolności oddechowej (SARS-CoV) i koronawirus zespołu oddechowego Bliskiego Wschodu (MERS-CoV) wystąpiły odpowiednio w latach 2002-2003 i 2012-2020, pochłaniając ponad 700 i 800 ofiar. Koronawirusy były wykrywane w próbkach hodowli komórkowych górnych dróg oddechowych od lat 60. XX wieku, a kilka badań ujawniło związane z ludźmi alfa i beta-koronawirusy oraz związane ze zwierzętami koronawirusy, które mają podobny genom kwasu rybonukleinowego (RNA) zawierający geny kodujące nukleokapsyd i białka kolców. Przeciwciała przeciwko koronawirusom wykryto również u pięciu żołnierzy, którzy zginęli we Francji podczas pierwszej wojny światowej w 1914 roku. Szkielety wydobyte z opactwa Saint-Pierre stanowiły kolejną okazję do zrozumienia starożytności ludzkich koronawirusów (HCoV). W obecnym badaniu naukowcy wykorzystali miazgę zębową z zębów i żuchwy 10 z 12 szkieletów znalezionych na terenie wykopalisk w Baume-Les-Messieurs. Szkielety zostały zidentyfikowane jako należące do mężczyzn w wieku od 30 do 60 lat. Zbieranie, przechowywanie i obróbka próbek miazgi dentystycznej zostały przeprowadzone w zakładzie, który wcześniej nie pracował z próbkami SARS-CoV, co zapewniło, że wyniki nie były wynikiem zanieczyszczenia krzyżowego. Datowanie radiowęglowe przeprowadzono również na próbkach zębów pochodzących ze szkieletów dwóch osób. Badacze zapewnili, że podczas obchodzenia się z próbkami i ich przetwarzania przestrzegano najbardziej rygorystycznych środków, aby zapewnić, że starożytne próbki nie zostały zanieczyszczone materiałem pochodzącym ze współczesnych próbek. Ekstrakcja białek została przeprowadzona dla połączonych próbek miazgi zębowej od każdego osobnika, aby uzyskać roztwór paleoserum, który następnie został wykorzystany do testu blot w celu wykrycia przeciwciał specyficznych dla różnych patogenów. Linie komórkowe, takie jak Vero E6, HCT-8 i MRCC-5 zostały zaszczepione betakoronawirusami SARS-CoV-2 i HCoV-OC43 oraz alfakoronawirusem (HCoV-229E) w celu wytworzenia specyficznych antygenów, które zostały następnie zweryfikowane za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy z odwrotną transkrypcją (RT-PCR) i immunoblottingu zachodniego. Te antygeny, wraz z mlekiem chudym jako kontrolą negatywną i antygenem z Staphylococcus aureus jako kontrolą pozytywną, zostały użyte do testów blot. Próbki, które były seropozytywne dla przeciwciał przeciwko koronawirusom, były dalej przetwarzane w celu wykrycia starożytnych peptydów przy użyciu spektrometrii mas i podejścia metaproteomicznego. Wyniki analiz paleoserologicznych i paleoproteomicznych ujawniły, że próbki miazgi zębowej pobrane z dwóch szkieletów odkrytych w Opactwie Saint-Pierre zawierały trzy sekwencje peptydowe obejmujące łącznie 36 aminokwasów, które wskazywały na obecność koronawirusa. Co więcej, badania paleoserologiczne odnotowały również odpowiedź immunologiczną w tych próbkach przeciwko antygenom z dzisiejszego SARS-CoV-2 i alfakoronawirusa HCoV-229E. Osoby te pochodziły z około XVI wieku, a analizy paleoantropologiczne sugerowały, że zmarły one po 30 roku życia. Próbki uzyskane ze szkieletów pozostałych ośmiu osobników nie dały pozytywnych testów na obecność przeciwciał koronawirusowych. Jednak brak danych patologicznych utrudnił stwierdzenie, czy koronawirus spowodował ciężką chorobę lub śmiertelność u tych dwóch osobników. Wykorzystanie miazgi zębowej, o której wiadomo, że zawiera zachowane elementy krwi, takie jak immunoglobuliny i peptydy patogenów, pozwoliło na wykrycie starożytnego koronawirusa, który nie ma żadnych znanych współczesnych przedstawicieli i jest bardzo różny od SARS-CoV-2 lub innych współczesnych ludzkich koronawirusów. Ponadto analiza innych dowodów faunistycznych z wykopalisk wskazała, że osobnicy ci wchodzili w bliskie interakcje ze zwierzętami takimi jak świnie, bydło, jelenie, drób i psy, o których sądzono, że są siedliskiem koronawirusów mogących zarażać ludzi. Ogólnie rzecz biorąc, wyniki badań proteomicznych i serologicznych sugerują, że początki ludzkich koronawirusów sięgają kolejnych trzech stuleci, a dowody paleoproteomiczne i archeozoologiczne sugerują istnienie starożytnego odzwierzęcego koronawirusa, który zainfekował dwie osoby będące w bliskim kontakcie z udomowionymi i dzikimi ssakami oraz drobiem.