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.

piątek, 9 grudnia 2022

Badanie dostarcza informacji na temat stabilności SARS-CoV-2 w płynach biologicznych zwierząt

W najnowszym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Viruses naukowcy ocenili stabilność koronawirusa 2 ciężkiego ostrego zespołu oddechowego (SARS-CoV-2) wśród płynów biologicznych znalezionych u zwierząt. Od momentu pojawienia się SARS-CoV-2 w 2019 r., wirus stale ewoluował genetycznie, przeskakiwał bariery gatunkowe i dalej rozszerzał swój zakres gospodarzy. Ponadto ostatnie badania wykryły transmisję międzygatunkową, taką jak zakażenie zwierząt domowych, a także krążenie wirusa wśród dzikich zwierząt. Jednak zrozumienie stabilności SARS-CoV-2 w płynach biologicznych zwierząt i ich funkcji w przenoszeniu wirusa jest ograniczone, ponieważ wcześniejsze badania dotyczyły głównie płynów biologicznych ludzi. W obecnym badaniu naukowcy z Uniwersytetu Stanowego Kansas określili stabilność SARS-CoV-2 w płynach biologicznych uzyskanych od trzech gatunków zwierząt, mianowicie owiec, kotów i jeleni białych (WTD). Zespół pobrał próbki śliny, kału i moczu od owiec, kotów i WTD. Wpływ cytopatyczny oceniano cztery dni po inokulacji SARS-CoV-2, a następnie oceniano miano wirusa. Stabilność wykazywaną przez SARS-CoV-2 variants of concern (VOCs) badano w zawiesinach kału WTD przy użyciu SARS-CoV-2 Alpha, Delta i Omicron VOCs, które hodowano w komórkach Vero-transmembranowej proteazy serynowej 2 (TMPRSS2). Każdy zapas wirusa został również poddany sekwencjonowaniu. Szczep WA-1 był hodowany w komórkach Vero-TMPRSS2, aby stworzyć inokulę wirusa w porównywalnych warunkach. Zespół oszacował tempo rozpadu wirusa SARS-CoV-2 poprzez zbadanie, czy powiązane próbki były pozytywne pod względem wirusa w co najmniej dwóch punktach czasowych. Wyniki badania wykazały, że po inkubacji SARS-CoV-2 w płynach biologicznych kotów, zespół odnotował niski poziom zakaźnego wirusa pomiędzy 100,767 a 101,633 TCID50 wyizolowanego do jednego dnia po skażeniu (dpc) w połączonych próbkach śliny kotów, niezależnie od warunków środowiskowych. W zbiorczych próbkach kału kotów również stwierdzono miano wirusa pomiędzy 100,767 a 102,412 TCID50 w godzinę po skażeniu (hpc), podczas gdy zakaźnego wirusa nie można było wykryć do 7 hpc. W zbiorczej zawiesinie kału kotów 10%, SARS-CoV-2 przetrwał do jednego dnia w środowisku zimowym i w pomieszczeniach zamkniętych, z wartościami okresu półtrwania wynoszącymi odpowiednio 9,16 godzin i 5,99 godzin. Z drugiej strony, zespół odnotował dłuższe przeżycie wirusa w próbkach moczu kotów. Ponadto, w odniesieniu do warunków jesiennych i wiosennych, SARS-CoV-2 wykazywał stabilność przez okres do trzech do siedmiu dni w połączeniu z dwoma pojedynczymi próbkami moczu kotów. Warto zauważyć, że wartości okresu półtrwania obserwowane w warunkach zimowych były znacznie krótsze w porównaniu z warunkami jesiennymi lub wiosennymi dla wszystkich trzech testów próbek moczu kotów. Inkubacja wirusa w płynach biologicznych owiec wykazała, że miano wirusa 102,301 TCID50 zostało odzyskane przy 1 hpc w połączonych próbkach śliny owiec w środowisku wewnętrznym, podczas gdy w warunkach letnich nie wykryto żadnego wirusa. Ponadto, SARS-CoV-2 wykazywał stabilność do 1 dpc w zebranych próbkach śliny owiec, biorąc pod uwagę środowisko wiosenne/jesienne i zimowe, z wartościami okresu półtrwania wynoszącymi odpowiednio 9,04 godziny i 7,34 godziny. Zespół nie odzyskał jednak żadnego zakaźnego wirusa z połączonych próbek kału owiec lub 10% zawiesiny kału w żadnym z badanych punktów czasowych. Inkubacja wirusa w płynach biologicznych WTD wykazała, że SARS-CoV-2 przetrwał przez 1 dpc w próbkach śliny zebranych w WTD, ujawniając wartości okresu półtrwania 1,23 godziny dla środowiska wewnętrznego, 1,08 godziny dla środowiska letniego i 4,52 godziny dla środowiska zimowego. SARS-CoV-2 wykazywał dużą stabilność do 6 dpc w połączonych próbkach kału WTD, wykazując okres półtrwania 6,28 godzin w środowisku wewnętrznym, 6 godzin w środowisku jesienno-wiosennym i 24,44 godzin w środowisku zimowym. Wynik ten był w oczywistym kontraście z wynikami dla próbek kału owiec, kotów i ludzi. SARS-CoV-2 wykazywał również stabilność w zbiorczych próbkach moczu WTD do 21 dpc i ujawnił sezonowy trend stabilności. Z drugiej strony, próbka moczu jednego z WTD, która została uzyskana z pęcherza moczowego podczas nekroskopii wykazała, że SARS-CoV-2 był stabilny tylko do 7 hpc w środowisku letnim i w pomieszczeniach zamkniętych oraz 1 dpc w środowisku zimowym i jesienno-wiosennym. Wskazało to na zróżnicowane tempo rozpadu wirusa w próbkach moczu uzyskanych od tego samego uczestnika przy zastosowaniu różnych technik. Wyniki badań wykazały, że SARS-CoV-2 mógł przetrwać do jednego dnia po inokulacji w próbkach śliny owiec, kotów i WTD. Zespół mógł izolować wirusa do sześciu dni w próbkach kału WTD i do 15 dni w zawiesinach kału WTD. Jednak wirus był stosunkowo niestabilny w próbkach kału owiec i samochodów oraz w zawiesinach kału. Chociaż dokładna funkcja biologicznych wydalin i wydzielin w transmisji wirusów jest niejasna, naukowcy uważają, że badanie zapewniło nowy wgląd w ich rolę w transmisji SARS-CoV-2.