Новое исследование показывает, что ближайшие родственники вируса летучих мышей коронавирусу ближневосточного респираторного синдрома человека (БВРС) эффективно связываются с рецепторами ACE2 летучих мышей в качестве точки входа в эти клетки. Эти рецепторы имеют некоторое сходство с рецепторами ACE2 в клетках человека.

Однако в настоящее время этот коронавирус, называемый NeoCoV, и аналогичный вирус PDF-2180 лишь слабо связываются с клеточными рецепторами ACE2 человека в качестве точки входа в клетки. Также известно, что они не вызывают вспышек заболеваний у людей.

"На сегодняшний день, - отметили ученые, сообщающие об этом последнем исследовании, - нет никаких доказательств того, что NeoCoV и PDF-2180 могут заражать каких-либо млекопитающих, кроме летучих мышей.

Поразительно, что коронавирус MERS, как и несколько других родственных, хорошо охарактеризованных мербековирусов, использует совершенно другой клеточный рецептор, называемый DPP4 (дипептидилпептидаза-4).

Человеческий ACE2, рецептор ангиотензинпревращающего фермента, является основным рецептором проникновения в клетки для инфекций у людей с SARS-CoV-2, коронавирусом, вызывающим COVID-19. Это также клеточный рецептор человека для SARS-CoV-1, причины тяжелого острого респираторного синдрома, выявленного в 2003 году после вспышки пневмонии, которая, как позже было подтверждено, распространилась на разные виды.

В целом, многие другие сарбековирусы, альфакоронавирус (сетраковирус) и группа мербековирусов обладают общей способностью связываться с ACE2 в клетках определенных животных. Конвергентная эволюция, которая привела к тому, что самые разные коронавирусы стали использовать ACE2 в качестве входных рецепторов, остается неясной.

Анализ криоэлектронной микроскопии показал, что NeoCoV имеет особый способ связывания с рецептором ACE2 летучей мыши по сравнению с другими коронавирусами, которые, как известно, используют этот рецептор.

Результаты этого исследования, проведенного международной группой ученых, опубликованы в выпуске журнала Nature от 7 декабря. Старшими и соответствующими авторами статьи являются Дэвид Вислер, адъюнкт-профессор биохимии в Медицинской школе Университета Вашингтона в Сиэтле и исследователь Медицинского института Говарда Хьюза; Сянси Ван из Института биофизики Китайской академии наук в Пекине и Хуан Янь из Колледжа жизни. Наук в Уханьском университете.

Открытие того, что ACE2 является рецептором клетки-хозяина для NeoCoV и PDF-2180, которые тесно связаны со смертельным человеческим патогеном MERS-CoV, было совершенно неожиданным и открывает новые возможности для подготовки к возможной будущей зоонозной передаче этих вирусов, по мнению исследователей этого исследования. Эта информация имеет решающее значение для составления контрольного списка семейств вирусов животных, которые представляют риск возникновения зоонозных заболеваний у людей.

Исследователи объяснили, что отсутствие знаний о том, какие клеточные рецепторы используют коронавирусы летучих мышей, ограничивает научное понимание их стратегий проникновения в клетки и склонности вируса к межвидовой передаче.

Наблюдение за сложностями того, как коронавирусы используют клеточные рецепторы, отметили исследователи в своей статье, подчеркивает важность дополнительных исследований и эпиднадзора за этими вирусами, чтобы оставаться впереди и быть готовыми к будущим вспышкам.

Исследователи, проводившие это текущее исследование, также стремились собрать данные, которые могли бы дать ключ к разгадке происхождения БВРС-КоВ. Их результаты подтверждают более ранние гипотезы о том, что БВРС-КоВ мог появиться после события рекомбинации между вирусом, похожим на NeoCoV, и вирусом, который предпочитал клеточный рецептор DPP4.

Хотя история этого события не была подтверждена, ученые предположили, что такая генетическая рекомбинация в вирусах может произойти, когда животное-хозяин коинфицировано различными коронавирусами. Таким образом, может появиться новый коронавирус, использующий особый клеточный рецептор с возможным расширением диапазона хозяев.

Что касается БВРС-КоВ, ученые отметили, что остается неясным, могло ли такое событие произойти у летучих мышей, верблюдов или других животных, или когда мог произойти переход к новому животному (или человеку)-хозяину.

Два вируса, NeoCoV и PDF-2180, предпочитают клеточные рецепторы ACE2 у весперных летучих мышей, входящих в состав вида Vespertilionidae. Большинство мербековирусов обнаружено у этого вида. Это удивительно разнообразный, широко расселенный вид летучих мышей.

Хотя NeoCoV не обладает сильным сродством к рецептору ACE2 в клетках человека, ученые отметили, что NeoCoV может претерпевать адаптивные изменения, которые позволили бы ему легче проникать в клетки человека. Обширные мутации в ключевых областях связывания клеток вируса COVID-19 (SARS-CoV-2), особенно в варианте Omicron, указывают на то, что другие коронавирусы могут обладать все еще нереализованной способностью адаптироваться посредством мутаций.

С другой стороны, передача вирусов от одного вида животных к другому представляет собой сложный переход, который включает в себя не только распознавание клеточного рецептора у перескочившего вида, но и нарушение иммунных реакций хозяина, возможность контакта, условия, подходящие для репликации вируса, и многие другие факторы.

Исследователи также упомянули, что антитела к БВРС-КоВ и антитела, вырабатываемые в результате текущих прививок от COVID-19, недостаточно нейтрализуют NeoCoV и PDF 2180. Однако их результаты показали, что широко нейтрализующие антитела, нацеленные на эволюционно консервативные области NeoCoV и PDF-2180, действительно ингибируют проникновение этих вирусов в клетку. Они предполагают, что эти антитела широкого действия следует рассматривать для обеспечения готовности к вторичному распространению этих вирусов среди людей.