Оспа обезьян мутирует не так быстро, как коронавирусы, но может адаптироваться к новым хозяевам

Недавняя вспышка вируса оспы обезьян поставила под сомнение способность этих крупных ДНК-вирусов эволюционировать, адаптироваться и изменять свою биологию

Считается, что по сравнению с небольшими РНК-вирусами, такими как коронавирус, вирус оспы обезьян и другие крупные ДНК-вирусы развиваются медленно. Тем не менее, есть четкие доказательства того, что это действительно не помеха для этих вирусов. На самом деле, они могут адаптироваться к новым условиям, как и мы.

Фото: https://ria.ru/

Хотя большинство инфекций остаются легкими, оспа обезьян может быть серьезным опасным для жизни заболеванием, приводящим к сепсису, энцефалиту (воспалению головного мозга) и слепоте. Наиболее распространенными симптомами являются сыпь и поражения кожи, наряду с гриппоподобными симптомами и увеличением лимфатических узлов.

Вирус обезьяньей оспы естественным образом заражает диких грызунов, таких как белки и крысы, в западной и центральной Африке, но может передаваться людям и другим животным. Однако, как только он перешел к людям, он не может продолжать передачу, и в конечном итоге вспышки исчезают. Вероятно, это связано с тем, что оспа обезьян не адаптировалась к своей новой среде обитания человека, поскольку передача вируса диким грызунам от инфицированных людей маловероятна.

Оспа обезьян тесно связана с вирусами, вызывающими оспу (вирусы натуральной оспы), и с вирусом, который мы используем для вакцинации и ликвидации оспы (вирус коровьей оспы). Эта группа вирусов, называемая поксвирусами, представляет собой своего рода большой ДНК-вирус, а это означает, что их геном состоит из химического вещества, известного как ДНК, как и наш геном. (Коронавирус и родственные вирусы используют родственную молекулу, называемую РНК.)

Другие ДНК-вирусы — это большие ДНК-вирусы, аденовирусы и герпесвирусы, а также мелкие вирусы, такие как папилломавирусы и парвовирусы. Вирусные геномы, состоящие либо из ДНК, либо из РНК, по сути, являются инструкциями по созданию новых вирусов, заражающих нас и вызывающих болезни. Изменения в инструкциях могут изменить биологию вируса.

Фото: https://ria.ru/

Как мы видели на примере SARS-CoV-2 и его вариантов, вирусы могут изменять свое поведение в отношении распространения, тяжести заболевания и чувствительности к вакцинам. Это связано с изменениями, накапливающимися в геноме вируса. Репликация вируса порождает разнообразие в его геноме, на которое могут воздействовать эволюционные силы, такие как естественный отбор, увеличивать частоту и, возможно, даже вытеснять более старые версии.

Эволюционные изменения могут произойти, когда вирус сталкивается с новой средой, к которой он не полностью адаптирован. Хотя все вирусы могут быстро развиваться из-за их огромной популяции и быстрого времени генерации, РНК-вирусы считаются мастерами эволюции, потому что они имеют высокую скорость мутации из-за своего небольшого размера, и многие из них часто не имеют способности исправлять ошибки, что означает, что происходит больше мутаций каждый раз, когда они повторяются.

Поксвирусы имеют некоторые характеристики, которые делают их более универсальными, включая стабильные инфекционные частицы, что дает им больше шансов заразиться. Они используют очень распространенные молекулы, чтобы проникнуть в клетки и заразить их, в отличие от SARS-CoV-2, которому для проникновения в наши клетки нужен специфический белок ACE2. Большие ДНК-вирусы, такие как оспа обезьян, также содержат множество генов, которые воздействуют на различные части иммунной системы и манипулируют ими.

Тем не менее, есть четкие доказательства того, что улучшения могут быть сделаны, потому что у людей передача оспы обезьян относительно неэффективна, с длительным инкубационным периодом. В целом крупные ДНК-содержащие вирусы, такие как вирус оспы обезьян, ничем не отличаются от других вирусов, и их изменчивость является основой нашей способности отслеживать вспышки оспы обезьян. Они совершают ошибки и накапливают их, используя как топливо для эволюции и биологических изменений. Есть даже свидетельства недавней вспышки обезьяньей оспы, когда клетка-хозяин напрямую мутирует геном вируса.

Фото: https://aif.ru/

Исследования, посвященные родственным поксвирусам, таким как вирус коровьей оспы, даже выявили новые уловки, которые они могут использовать, включая быстрое увеличение количества генов, которые они используют для атаки на нашу иммунную систему. Они могли бы даже позаимствовать некоторые из наших собственных генов, чтобы заразить нас.

Мы не можем предсказать траекторию, по которой пойдет эволюция оспы обезьян, поэтому мы должны серьезно отнестись к угрозе адаптации этого вируса к своим новым хозяевам (людям). И нам необходимо использовать все имеющиеся в нашем распоряжении инструменты общественного здравоохранения, чтобы остановить текущую вспышку во всех странах, включая те, где она является эндемичной.

Автор: Коннор Бэмфорд, научный сотрудник, вирусология, Королевский университет Белфаста