​Czy dzikie zwierzęta roznoszą COVID? Badacze sprawdzają potencjalnych nosicieli

Norki, łuskowce, nietoperze, jelenie i bawoły. To tylko niektóre spośród ssaków, które mogą być nosicielami wywołującego COVID-19 wirusa SARS-CoV-2. Badacze wykorzystali sztuczną inteligencję, która na podstawie naszej wiedzy o biologii i zwyczajach zwierząt wytypowała najbardziej prawdopodobnych nosicieli choroby.

Według modelu, największe prawdopodobieństwo rozprzestrzeniania koronawirusa ma ok. 10 proc. gatunków dzikich ssaków. Ich podatność na wirusa zależy m.in. od tego, czy występujące w ich organizmach białko ACE2, które jest wykorzystywane przez wirusa jako cel ataku na ludzkie i zwierzęce komórki, jest kompatybilne z wirusowymi "kolcami". Tylko te gatunki, których białko dobrze pasuje do wypustek wirusa, są podatne na zakażenie.

Barbara Han z Cary Institute of Ecosystem Studies w Nowym Jorku i jej koledzy zbudowali algorytm uczenia maszynowego, który miał przewidzieć to, czy białka ACE2 występujące w  5400 gatunkach ssaków czyni je podatnymi na chorobę. Model analizował też rodzaj środowisk zamieszkiwanych przez zwierzęta, stopień pokrywania się ich siedlisk z populacjami ludzkimi, długość ich życia, rodzaj diety i masę ciała, by oszacować to, jak prawdopodobne jest ich zakażenie i dalsze roznoszenie przez nie choroby. „To niezwykle przydatne podejście do ustalania tego, które gatunki powinny być naszymi priorytetami w nadzorze epidemicznym” pisze Arinjay Banerjee z University of Saskatchewan w Kanadzie. Taki nadzór pozwala śledzić rozwój infekcji wirusowych w populacji i może pomóc nam ustalić, że w toku mutacji w populacjach pojawiają się nowe warianty koronawirusa. Wśród szczególnie podatnych gatunków znalazły się m.in. 76 gatunków gryzoni, niektóre gatunki jeleni czy skunksy. Wyniki badania opublikowano własnie w Proceedings of the Royal Society B.

Właśnie jelenie są jednym z największych zmartwień epidemiologów. Ostatnie badania pokazały, że wirus SARS-CoV-2 jest powszechny wśród 30 mln jeleni białoogonowych zamieszkujących Amerykę Północną. Jelenie mogą zarażać inne zwierzęta, a roznoszący się w ich populacji wirus może mutować i przeskoczyć ponownie na ludzi. To nie pierwszy przypadek wykrycia masowego zakażenia zwierząt koronawirusem. W listopadzie 2020 r. w Danii wybito kilka milionów norek po tym, jak wirus zaczął się rozprzestrzeniać wśród zwierząt trzymanych na fermach. Od norek zaraziło się także kilku pracowników zakładów. Współczynnik zakażeń wśród amerykańskich jeleni jest jednak zaskakująco wysoki. Zespół naukowców z Pennsylvania State University pod kierownictwem Suresha Kuchipudi i Viveka Kapura przetestował 5 tys. próbek pobranych od stycznia 2021 r. Już po przebadaniu pierwszych 300 z nich okazało się, że zakażonych COVID jest jedna trzecia zwierząt. „To pierwszy dowód na to, że jakiekolwiek wolno żyjące gatunki dzikich zwierząt przechodzą szeroko rozpowszechnioną infekcję SARS-CoV-2”, mówi Kuchipudi.

Skala problemu mogła pozostać niezauważona przez tak długi czas, ponieważ jeleń wirginijski wykazuje niewiele objawów po zarażeniu. To może być czubek góry lodowej, bo jak mówią naukowcy, jest całkiem możliwe, że SARS-CoV-2 rozprzestrzenia się niezauważony także u innych dzikich gatunków w innych częściach świata. Wyniki ich badania opublikowano właśnie w ogólnodostępnym serwisie bioRxiv."Poszukiwanie nosicieli wśród dzikich zwierząt nie było tak intensywne ani tak wszechstronne, jak można by się spodziewać” – mówi Kapur. „Ciche epidemie mogą trwać wśród wielu gatunków, a my nie zdajemy sobie z nich sprawy”.To wiąże się z dwoma zagrożeniami. Po pierwsze, im więcej zwierząt jest zakażonych, tym szybciej wirus może przeskakiwać na inne gatunki. W tym gatunki zagrożone, które mogą zostać przetrzebione przez infekcję. Po drugie, wraz z przeskakiwaniem na kolejne gatunki rośnie ryzyko mutacji wirusa. Takie mutacje nie muszą być bardziej niebezpieczne, niż te warianty wirusa, które występują wśród ludzi, ich skutki są jednak bardzo nieprzewidywalne. Podobna sytuacja ma już miejsce w przypadku grypy, której różne szczepy są powszechne wśród zwierząt. Co jakiś czas jeden z nich ponownie przeskakuje na ludzi, w niektórych przypadkach powodując epidemie. Wygląda na to, że taki scenariusz może powtórzyć się także w przypadku koronawirusa.