Wirus grypy mógł zacząć się od ryb. Naukowcy przeszukujący genetyczne bazy danych odkryli dalekiego krewnego wirusów grypy – które są odpowiedzialne za grypę sezonową, nie wspominając już o ptasiej grypie na całym świecie – u jesiotra¹.

Autorzy odkryli również, że szersza rodzina wirusów, która obejmuje grypę, prawdopodobnie powstała setki milionów lat temu w pierwotnych zwierzętach wodnych, które wyewoluowały na długo przed pierwszą rybą.

Wirusy z tej grupy wydają się być szczególnie biegłe w przeskakiwaniu między żywicielami, mówi Mary Petrone, wirusolog z University of Sydney w Australii, która jest współautorką preprintu opisującego odkrycia. Wiedza o starożytnych skokach żywicieli może pomóc naukowcom zidentyfikować wirusy, które mogą wywołać nowe epidemie u ludzi. Badanie zostało opublikowane 16 lutego na serwerze preprint bioRxiv i nie zostało jeszcze zrecenzowane.

Historia pochodzenia grypy

Podobnie jak wielu wirusologów, Petrone spędził kilka pierwszych lat pandemii intensywnie badając SARS-CoV-2. Ale kiedy przeprowadziła się do Australii, aby prowadzić badania podoktoranckie, Petrone chciała uniknąć ludzkich infekcji i spędzić czas w jednym z najsłynniejszych ekosystemów w kraju. „Po dwóch latach pracy nad COVID, pomyślałam, że wyprawa na rafy koralowe w celu pracy w terenie brzmi naprawdę dobrze” – mówi.

Koralowce należą do typu Cnidaria, którego przodkowie oddzielili się od innych zwierząt około 600 milionów lat temu. Petrone miał nadzieję, że badanie koralowców może ujawnić głębszą historię wirusów, które infekują zwierzęta – szczególnie te z genomami RNA. Ta grupa wirusów obejmuje liczne patogeny ludzkie i zwierzęce.

Wybuch ptasiej grypy u norek budzi obawy dotyczące rozprzestrzeniania się wśród ludzi

Pierwszy telefon Petrone nie był skierowany do sklepu nurkowego, ale do Zoe Richards, badaczki raf koralowych z Curtin University w Bentley w Australii, która dostarczyła próbki dwóch gatunków koralowców zebranych u wybrzeży Australii Zachodniej. Analiza RNA zebranego z koralowców znalazła dowody na zakażenie wirusami należącymi do grupy tzw wirusy articulawirusowe, która obejmuje rodzinę wirusów grypy oraz grupę o nazwie Quaranjaviruses. Członkowie tej ostatniej grupy krążą w kleszczach i czasami przenoszą się na ludzi, ptaki i inne kręgowce.

Nowa analiza sugeruje, że wirusy infekujące koralowce są częścią starożytnej rodziny wirusów, która prawdopodobnie pojawiła się około 600 milionów lat temu, a później dała początek innym członkom wirusy articulawirusowe, w tym grypy i kwarantanny.

Sekrety śluzicy

Odkrycie sprawiło, że Petrone zaczął się zastanawiać, czy wirusy grypy mogły również narodzić się na morzu. Były już na to pewne dowody. W 2018 roku naukowcy zidentyfikowali dalekiego krewnego grypy u śluzicy². Te oślizgłe, pozbawione szczęki stworzenia wywodzą się z wczesnej linii kręgowców, a autorzy badania zasugerowali, że grypa ewoluowała wraz z kręgowcami.

Przeszukując genetyczne bazy danych, Petrone znalazł związane z grypą sekwencje RNA w próbkach jesiotra syberyjskiego (Acipenser baerii). Jesiotry to kręgowce szczękowe, bliżej spokrewnione z ludźmi niż śluzice. Ale wirus jesiotra oddzielił się od głównego drzewa genealogicznego grypy przed jakimkolwiek innym znanym wirusem grypy, w tym wirusem śluzicy.

Odkrycie dwóch wczesnych linii grypy sugeruje, że grypa prawdopodobnie zarażała zwierzęta wodne, w tym ryby, przed przeniesieniem się na ląd, mówi Petrone. Ale nie jest jasne, czy grypa przeniosła się na ląd z wczesnymi kręgowcami lądowymi, czy też niedawno przeskoczyła z morza na ląd.

Naukowcy twierdzą, że aby to ustalić, naukowcy będą musieli szukać krewnych grypy u większej liczby zwierząt i lepiej zrozumieć, w jaki sposób wirus rozprzestrzenia się między gatunkami żywicieli.

Urodzony na morzu

Jie Cui, wirusolog ewolucyjny z Instytutu Pasteura w Szanghaju w Chinach, zgadza się, że grypa i jej szersza rodzina prawdopodobnie pochodzi z morza. W 2021 roku jego zespół przeanalizował genomy homara głębinowego i zidentyfikował wirusy należące do szerszej grupy grypy³. „Istnieje wielka niewykorzystana różnorodność wirusów w środowiskach wodnych” – mówi.

Robert Gifford, wirusolog ewolucyjny z University of Glasgow w Wielkiej Brytanii, mówi, że zaskakujące byłoby znalezienie dużej grupy wirusów, które nie powstały w środowiskach wodnych ze względu na starożytną naturę życia morskiego. „Badanie dostarcza przekonujących dowodów na to, że wirusy grypy mają pochodzenie wodne”.

Zmiana klimatu wymusi nowe spotkania ze zwierzętami — i nasili epidemie wirusowe

Naukowcy twierdzą, że zidentyfikowanie starożytnych skoków żywicieli może również pomóc naukowcom ocenić ryzyko, jakie niektóre wirusy stanowią dla ludzi. Zespół Petrone znalazł oznaki, że kwaranjawirusy, które infekują kleszcze, mogły przeskoczyć na te stworzenia po pierwszym krążeniu w skorupiakach.

Odkrycie takich skoków pokazuje, że badanie wirusów wodnych „może nam pomóc lepiej zrozumieć historyczne pojawienie się i ewolucję wirusów o potencjale odzwierzęcym”, dodaje Chantal Vogels, arbowirusolog z Yale School of Public Health w New Haven, Connecticut.

Gifford zgadza się, że badania takie jak Petrone mogą pomóc w identyfikacji wirusów, które mają zdolność wywoływania epidemii u ludzi i innych zwierząt. Ostrzega jednak, że wnioski dotyczące starożytnych skoków żywicieli mogą się zmienić, gdy coraz więcej wirusowego drzewa genealogicznego zostanie zapełnione, przetasowując relacje.