Coronavirus memiliki asal mula dari alam

Analisis data sekuens genom publik dari SARS-CoV-2 dan virus terkait tidak menemukan bukti bahwa virus itu dibuat di laboratorium atau direkayasa.

"Dengan membandingkan data urutan genom yang tersedia untuk strain coronavirus yang diketahui, kita dapat dengan tegas menentukan bahwa SARS-CoV-2 berasal dari proses alami," kata Kristian Andersen, PhD, seorang profesor imunologi dan mikrobiologi di Scripps Research dan penulis terkait pada kertas.

Selain Andersen, penulis di atas kertas, "Asal proksimal SARS-CoV-2," termasuk Robert F. Garry, dari Universitas Tulane; Edward Holmes, dari University of Sydney; Andrew Rambaut, dari Universitas Edinburgh; W. Ian Lipkin, dari Universitas Columbia.

Coronavirus adalah keluarga besar virus yang dapat menyebabkan penyakit dengan tingkat keparahan yang luas. Penyakit parah pertama yang diketahui disebabkan oleh coronavirus muncul dengan epidemi Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) 2003 di Cina. Wabah penyakit parah yang kedua dimulai pada 2012 di Arab Saudi dengan Sindrom Pernafasan Timur Tengah (MERS).

Pada tanggal 31 Desember tahun lalu, pihak berwenang Cina memberi tahu Organisasi Kesehatan Dunia tentang wabah virus coronavirus baru yang menyebabkan penyakit parah, yang kemudian dinamai SARS-CoV-2. Pada 20 Februari 2020, hampir 167.500 kasus COVID-19 telah didokumentasikan, meskipun banyak kasus yang lebih ringan kemungkinan tidak terdiagnosis. Virus ini telah menewaskan lebih dari 6.600 orang.

Tak lama setelah epidemi dimulai, para ilmuwan Cina mengurutkan genom SARS-CoV-2 dan membuat data tersedia bagi para peneliti di seluruh dunia. Data sekuens genomik yang dihasilkan telah menunjukkan bahwa pemerintah China dengan cepat mendeteksi epidemi dan bahwa jumlah kasus COVID-19 meningkat karena penularan dari manusia ke manusia setelah satu kali pengantar ke populasi manusia. Andersen dan kolaborator di beberapa lembaga penelitian lain menggunakan data sekuensing ini untuk menjelajahi asal-usul dan evolusi SARS-CoV-2 dengan memfokuskan pada beberapa fitur khas virus.

Para ilmuwan menganalisis templat genetik untuk protein lonjakan, persenjataan di bagian luar virus yang digunakannya untuk mengambil dan menembus dinding luar sel manusia dan hewan. Lebih khusus, mereka fokus pada dua fitur penting dari protein lonjakan: reseptor-binding domain (RBD), sejenis pengait yang menempel pada sel inang, dan situs pembelahan, pembuka kaleng molekul yang memungkinkan virus untuk membuka celah dan masukkan sel host.

Bukti evolusi alami

Para ilmuwan menemukan bahwa bagian RBD dari protein lonjakan SARS-CoV-2 telah berevolusi untuk secara efektif menargetkan fitur molekuler di bagian luar sel manusia yang disebut ACE2, sebuah reseptor yang terlibat dalam pengaturan tekanan darah. Protein lonjakan SARS-CoV-2 sangat efektif untuk mengikat sel-sel manusia, sehingga para ilmuwan menyimpulkan itu adalah hasil seleksi alam dan bukan produk rekayasa genetika.

Bukti evolusi alami ini didukung oleh data tentang tulang punggung SARS-CoV-2 - struktur molekul keseluruhannya. Jika seseorang berusaha merekayasa virus corona baru sebagai patogen, mereka akan membuatnya dari tulang punggung virus yang diketahui menyebabkan penyakit. Tetapi para ilmuwan menemukan bahwa tulang punggung SARS-CoV-2 berbeda secara substansial dengan yang ada pada coronavirus yang sudah dikenal dan kebanyakan menyerupai virus terkait yang ditemukan pada kelelawar dan trenggiling.

"Kedua fitur virus ini, mutasi pada bagian RBD dari protein lonjakan dan tulang punggungnya yang berbeda, mengesampingkan manipulasi laboratorium sebagai potensi asal untuk SARS-CoV-2," kata Andersen.

Josie Golding, PhD, pemimpin epidemi di Wellcome Trust yang berbasis di Inggris, mengatakan temuan Andersen dan rekan-rekannya "sangat penting untuk membawa pandangan berbasis bukti pada rumor yang telah beredar tentang asal-usul virus (SARS-CoV). -2) menyebabkan COVID-19. "

"Mereka menyimpulkan bahwa virus adalah produk evolusi alami," tambah Goulding, "mengakhiri spekulasi tentang rekayasa genetika yang disengaja."

Kemungkinan asal virus

Berdasarkan analisis sekuensing genomik mereka, Andersen dan kolaboratornya menyimpulkan bahwa kemungkinan asal untuk SARS-CoV-2 mengikuti salah satu dari dua skenario yang mungkin.

Dalam satu skenario, virus berevolusi ke keadaan patogen saat ini melalui seleksi alam di inang non-manusia dan kemudian melompat ke manusia. Ini adalah bagaimana wabah koronavirus sebelumnya telah muncul, dengan manusia tertular virus setelah terpapar langsung ke musang (SARS) dan unta (MERS). Para peneliti mengusulkan kelelawar sebagai reservoir yang paling mungkin untuk SARS-CoV-2 karena sangat mirip dengan kelelawar coronavirus. Namun, tidak ada kasus penularan langsung kelelawar-manusia yang terdokumentasi, menunjukkan bahwa inang perantara kemungkinan terlibat antara kelelawar dan manusia.

Dalam skenario ini, kedua fitur khas protein lonjakan SARS-CoV-2 - bagian RBD yang mengikat sel dan situs pembelahan yang membuka virus - akan berevolusi ke kondisi saat ini sebelum memasuki manusia. Dalam kasus ini, epidemi saat ini mungkin akan muncul dengan cepat segera setelah manusia terinfeksi, karena virus telah mengembangkan fitur yang membuatnya menjadi patogen dan dapat menyebar di antara manusia.

Dalam skenario lain yang diusulkan, versi virus non-patogenik melompat dari inang hewan ke manusia dan kemudian berevolusi menjadi kondisi patogen saat ini dalam populasi manusia. Sebagai contoh, beberapa coronavirus dari pangolin, mamalia mirip armadillo yang ditemukan di Asia dan Afrika, memiliki struktur RBD yang sangat mirip dengan SARS-CoV-2. Virus korona dari trenggiling bisa ditularkan ke manusia, baik secara langsung atau melalui inang perantara seperti musang atau musang.

Kemudian karakteristik protein lonjakan lain yang berbeda dari SARS-CoV-2, situs pembelahan, dapat berevolusi dalam inang manusia, mungkin melalui sirkulasi terbatas yang tidak terdeteksi dalam populasi manusia sebelum awal epidemi. Para peneliti menemukan bahwa situs pembelahan SARS-CoV-2, tampak mirip dengan situs pembelahan strain flu burung yang telah terbukti menularkan dengan mudah di antara orang-orang. SARS-CoV-2 dapat mengembangkan tempat pembelahan yang ganas dalam sel manusia dan segera memulai epidemi saat ini, karena coronavirus mungkin akan menjadi jauh lebih mampu menyebar di antara orang-orang.

Rekan penulis studi Andrew Rambaut mengingatkan bahwa sulit atau bahkan mustahil untuk mengetahui pada titik mana dari skenario yang paling mungkin. Jika SARS-CoV-2 masuk ke manusia dalam bentuk patogenik saat ini dari sumber hewan, itu meningkatkan kemungkinan wabah di masa depan, karena jenis virus penyebab penyakit masih bisa beredar di populasi hewan dan mungkin sekali lagi melompat ke manusia. Kemungkinannya lebih rendah dari coronavirus non-patogen memasuki populasi manusia dan kemudian mengembangkan sifat-sifat yang mirip dengan SARS-CoV-2.

Pendanaan untuk penelitian ini disediakan oleh Institut Kesehatan Nasional AS, Pew Charitable Trusts, Wellcome Trust, Dewan Penelitian Eropa, dan Persekutuan Penerima Beasiswa ARC Australia.

Referensi : https://www.sciencedaily.com/releases/2020/03/200317175442.htm