SARS-CoV-2 zoonotik bir kökene sahiptir ve insanlarda ve diğer memelilerde enfeksiyonlara yol açan, belirlenemeyen bir ara konak yoluyla insanlara bulaşmıştır. Konakçı hücrelere girmek için, viral sivri protein (S-proteini) kendi reseptörü ACE2’ye bağlanır ve daha sonra Transmembran proteaz, serin 2 (TMPRSS2) tarafından işlenir. Şimdiye kadar, SARS-CoV-2’nin hayvan rezervuarlarını veya virüsün birlikte yaşayan diğer türlere yayılma potansiyelini değerlendirmek için çok az çalışma yapıldı.
Tarafından yeni bir çalışma University College London virüsün farklı hayvanların hücrelerine nasıl bulaşabileceğini modelledi. Bilim adamları düzinelerce memelinin SARS-CoV-2’ye duyarlı olabileceğini belirlediler.
Çalışma, düzenli olarak insanlarla temas halinde olan yaklaşık 26 hayvanın enfeksiyona duyarlı olabileceğini bildirdi.
Hayvanlarda virüsü modellerken bilim adamları, SARS-CoV-2 insanları enfekte ettiğinde bağlandığı ACE2 proteini ile etkileşime girebilir.
Bilim adamları, primatlar, kemirgenler ve diğer plasentalı memeliler dahil olmak üzere 215 omurgalı türünden ACE2 ve TMPRSS2 ortologlarındaki bilinen mutasyonların etkisini analiz etti; kuşlar; sürüngenler; ve balık. Her tür için kendi protein dizisinden ACE2 protein yapısının 3 boyutlu bir modelini oluşturdular.
Daha sonra ACE2’deki bilinen mutasyonların S-protein stabilitesi: ACE2 kompleksi üzerindeki etkilerini hesapladılar. Kompleksin enerjisindeki değişiklikleri ACE2’nin yapısındaki değişikliklerle, bağlanma arayüzündeki kalıntıların kimyasal özellikleriyle ve deneysel olarak ilişkilendirdiler. COVID-19 in vivo ve in vitro hayvan çalışmalarından enfeksiyon fenotipleri.
Sonuçlar, SARS-CoV-2’nin virüsün rezervuarları olarak hizmet veren geniş bir omurgalı yelpazesine bulaşabileceğini gösteriyor.
Koyun ve büyük maymunlar gibi bazı hayvanlar için (şempanze, goril, orangutan ve bonobo, çoğu vahşi doğada nesli tükenmekte olan), proteinler, virüs insanlara bulaştığında olduğu gibi birbirine güçlü bir şekilde bağlanabilecektir.
Baş yazar Profesör Christine Orengo (UCL Yapısal ve Moleküler Biyoloji) şunları söyledi: “Hangi hayvanların enfeksiyon riski altında olabileceğini görmek için deneysel olarak incelenen hayvanların ötesine bakmak ve daha fazla araştırma ve olası izlemeyi gerekli kılmak istedik.
“Belirlediğimiz hayvanlar, nesli tükenmekte olan türleri tehdit edebilecek veya çiftçilerin geçim kaynaklarına zarar verebilecek salgın riski altında olabilir. Vizon çiftliklerinde belgelendiği gibi hayvanlar, daha sonra insanlara yeniden bulaşma potansiyeline sahip virüsün rezervuarı olarak da hareket edebilir. “
Bilim adamları, belirli hayvanlar için ayrıntılı yapısal analizler yaptı. Hayvan türleri arasında enfeksiyon risklerinin nasıl farklılık gösterebileceğine dair ayrıntılı bir fikir edinmek istediler. Keşiflerini diğer deneysel verilerle karşılaştırarak, hangi hayvanların enfeksiyon tehlikesi altında olduğunu ve hangilerinin büyük olasılıkla lekelenemeyeceğini öngörmek için eşikler belirlediler.
Çoğu kuş, balık ve sürüngenin enfeksiyon riski altında görünmediğini, ancak inceledikleri memelilerin çoğunun potansiyel olarak enfekte olabileceğini buldular.
Profesör Orengo şunları ekledi: “Konak enfeksiyonunun ayrıntıları ve tepkinin ciddiyeti, yalnızca başak proteinin ACE2 ile etkileşimlerinden daha karmaşıktır, bu nedenle araştırmamız diğer konakçı virüs proteinlerini içeren etkileşimleri keşfetmeye devam etmektedir.”
Bu çalışma çoğunlukla canlı hayvanlarda yapılan deneyler ve bildirilen enfeksiyon vakaları ile uyumludur. Yerli kedilerde, köpeklerde, vizonlarda, aslanlarda ve kaplanlarda, laboratuvar çalışmalarında enfekte olmuş yaban gelinciği ve makakların yanı sıra vakaları bildiren olası enfeksiyonları tahmin ediyorlar.
İlk yazar Su Datt Lam (UCL Structural & Molecular Biology and the National University of Malaysia) şunları söyledi: “Laboratuar tabanlı deneylerin aksine, tasarladığımız hesaplama analizleri otomatik ve hızlı bir şekilde yürütülebilir. Bu nedenle, bu yöntemler, maalesef insanların doğal yaşam alanlarına girmesi nedeniyle daha yaygın hale gelen gelecekteki virüs salgınlarına kolayca uygulanabilir. “
Ortak yazar Profesör Joanne Santini (UCL Structural & Molecular Biology) şunları söyledi: “Hayvanları korumak ve kendimizi bir gün enfekte olmuş bir hayvandan Covid-19 kapma riskinden korumak için, vakaları veya kümeleri erkenden yakalamak için hayvanların, özellikle evcil hayvanların ve çiftlik hayvanlarının geniş çaplı gözetimine ihtiyacımız var. Hâlâ idare edilebilir. “
“Bu yıl hepimizin bulaşmayı azaltmak için öğrendiğimiz davranışlara ve enfekte kişilerin hayvanlardan ve diğer insanlardan izole etmesine benzer şekilde, hayvanlarla uğraşırken hijyen önlemleri almak da önemli olabilir.”
Dergi Referansı:
- Lam, SD, Bordin, N., Waman, VP vd. SARS-CoV-2 spike proteininin, çok çeşitli memelilerden konak reseptör protein ortologları ile kompleksler oluşturduğu tahmin edilmektedir. Sci Rep 10, 16471 (2020). DOI: 10.1038 / s41598-020-71936-5