Im Laufe mehrerer Wochen haben wir alle viel über COVID-19 und das Coronavirus, das es verursacht, gelernt: SARS-CoV-2. Während die Anzahl der wissenschaftlichen Artikel zu diesem Virus zunimmt, gibt es immer noch viele Grauzonen in Bezug auf seine Herkunft.
Bei welcher Tierart ist es aufgetreten? Eine Fledermaus, ein Pangolin oder eine andere wilde Art? Wo kommt er her? Aus einer Höhle oder einem Wald in der chinesischen Provinz Hubei oder von woanders?
Im Dezember 2019 besuchten 27 der ersten 41 Krankenhausaufenthalte (66 Prozent) einen Markt in der Innenstadt von Wuhan in der Provinz Hubei. Laut einer Studie des Wuhan-Krankenhauses besuchte der allererste identifizierte Patient diesen Markt jedoch nicht.
Stattdessen deutet eine molekulare Datierungsschätzung basierend auf den genomischen Sequenzen von SARS-CoV-2 auf das Auftreten des Virus im November hin. Dies wirft Fragen zum Zusammenhang zwischen dieser COVID-19-Epidemie und Wildtieren auf.
Genomdaten.
Das SARS-CoV-2-Genom wurde von chinesischen Forschern schnell sequenziert. Es ist ein RNA-Molekül mit etwa 30.000 Basen, das 15 Gene enthält, einschließlich des S-Gens, das ein Protein codiert, das sich auf der Oberfläche der Virushülle befindet (im Vergleich dazu liegt unser Genom in Form einer DNA-Doppelhelix mit etwa 3 Milliarden Basen vor und enthält etwa 30.000 Gene).
Eine vergleichende Genomanalyse ergab, dass SARS-CoV-2 zur Beta-Coronavirus-Gruppe gehört und sehr nahe an SARS-CoV liegt, das für die Epidemie der akuten Lungenentzündung verantwortlich ist, die im November 2002 in der chinesischen Provinz Guangdong auftrat und sich dann in 29 Ländern ausbreitete 2003 Jahr.
Insgesamt wurden 8098 Fälle registriert, darunter 774 Todesfälle. Es ist bekannt, dass es von Fledermäusen der Gattung Rhinolophus getragen wurde und dass ein kleines Raubtier, die Palmzibet (Paguma larvata), als Zwischenwirt zwischen Fledermäusen und frühen menschlichen Fällen gedient haben könnte.
Seitdem wurden viele Beta-Coronaviren hauptsächlich bei Fledermäusen, aber auch beim Menschen gefunden. Beispielsweise wurde kürzlich beschrieben, dass RaTG13, das aus einer Fledermaus der Art Rhinolophus affinis in der chinesischen Provinz Yunan isoliert wurde, SARS-CoV-2 sehr ähnlich ist, wobei die Genomsequenzen mit 96 Prozent identisch sind.
Diese Ergebnisse zeigen, dass Fledermäuse und insbesondere Arten der Gattung Rhinolophus ein Reservoir von SARS-CoV- und SARS-CoV-2-Viren sind.
Ein Reservoir ist eine oder mehrere Tierarten, die nicht sehr anfällig für das Virus sind, das natürlich ein oder mehrere Viren beherbergt.
Das Fehlen von Krankheitssymptomen ist auf die Wirksamkeit ihres Immunsystems zurückzuführen, das es ihnen ermöglicht, die Überausbreitung des Virus zu bekämpfen.
Rekombinationsmechanismus.
Am 7. Februar 2020 erfuhren wir, dass bei Pangolin ein Virus gefunden wurde, das SARS-CoV-2 noch näher kommt. Mit einer Genomübereinstimmung von 99 Prozent deutete dies auf einen wahrscheinlicheren Vektor als Fledermäuse hin.
Eine kürzlich durchgeführte Studie zeigt, dass das Genom des aus dem malaysischen Pangolin (Manis javanica) isolierten Coronavirus SARS-Cov-2 mit nur 90 Prozent Genomkonsistenz weniger ähnlich ist. Dies weist darauf hin, dass das aus dem Pangolin isolierte Virus nicht für die derzeit wütende COVID-19-Epidemie verantwortlich ist.
Das aus Pangolin isolierte Coronavirus ist jedoch in einer bestimmten Region des S-Proteins zu 99 Prozent ähnlich, was den 74 Aminosäuren entspricht, die an der ACE-Rezeptordindungsdomäne (Angiotensin Converting Enzyme 2) beteiligt sind, die es dem Virus ermöglicht, in menschliche Zellen einzudringen, um sie zu infizieren.
Im Gegensatz dazu ist das aus R. affinis-Fledermäusen isolierte RaTG13-Virus in dieser bestimmten Region sehr unterschiedlich (nur 77 Prozent Ähnlichkeit). Dies bedeutet, dass das aus Pangolin isolierte Coronavirus in menschliche Zellen eindringen kann, das aus der R. affinis-Fledermaus isolierte Coronavirus jedoch nicht.
Darüber hinaus zeigen diese genomischen Vergleiche, dass das SARS-Cov-2-Virus das Ergebnis einer Rekombination zwischen zwei verschiedenen Viren ist, eines nahe an RaTG13 und das andere näher an Pangolin-Virus. Mit anderen Worten, es ist eine “Chimäre” zwischen zwei bereits vorhandenen Viren.
Dieser Rekombinationsmechanismus wurde bereits untersucht, teilweise um den Ursprung von SARS-CoV zu erklären. Es ist wichtig zu wissen, dass die Rekombination zu einem neuen Virus führt, das möglicherweise eine neue Wirtsspezies infizieren kann.
Damit eine Rekombination stattfinden konnte, mussten zwei verschiedene Viren gleichzeitig denselben Organismus infizieren.
Zwei Fragen bleiben unbeantwortet: In welchem Organismus fand diese Rekombination statt? (Fledermaus, Eidechse oder andere Arten?) Und vor allem, unter welchen Bedingungen fand diese Rekombination statt?
Alexander Khasanin, Systeminstitut, Evolution, Biodiversität (CNRS, MNHN, SU, EPHE, UA), Nationales Naturkundemuseum (MNHN).
Artikel veröffentlicht von The Conversation.
Quellen: Foto: (Xia Yuan / Getty Images)
