Nietoperze robią wiele dobrego dla świata – zapylają rośliny, jedzą owady przenoszące choroby i rozsiewają nasiona, które pomagają w regeneracji drzew rosnących w lasach tropikalnych. Naturalnymi nosicielami koronawirusów są nietoperze i wiele innych grup ssaków. Jest to bardzo zróżnicowana podrodzina wirusów, do której należy ten jeden odpowiedzialny za chorobę COVID-19.

Aby je lepiej zrozumieć, naukowcy porównali różne koronawirusy obecne u 36 gatunków nietoperzy zamieszkujących wyspy zachodniej części Oceanu Indyjskiego i pobliskie obszary Afryki. Okazało się, że różne grupy nietoperzy z tego samego rodzaju, a w niektórych przypadkach na poziomie rodziny, posiadały swoje własne, unikatowe szczepy koronawirusów. To właśnie wskazuje na fakt, że nietoperze ewoluują wspólnie z koronawirusami już od milionów lat.

– Odkryliśmy, że istnieje historia wspólnej ewolucji nietoperzy i koronawirusów, która sięga bardzo daleko – mówi Steve Goodman, biolog z Field Museum w Chicago i autor artykułu, który właśnie ukazał się w czasopiśmie „Scientific Reports”. – Dzięki lepszemu zrozumieniu ewolucji koronawirusów będziemy mogli w przyszłości tworzyć programy zdrowia publicznego. Badaniem kierowały Léa Joffrin i Camille Lebarbenchon z Université de la Réunion, które przeprowadziły analizy genetyczne w laboratorium PIMIT (Processus infectieux en milieu insulaire tropical), położonego na wyspie Réunion. Skupiały się na najnowszych chorobach zakaźnych, które występują na wyspach położonych w zachodniej części Oceanu Indyjskiego.

Wiele osób używa słowa „koronawirus” jako synonimu dla nazwy „COVID-19” – rodzaju koronawirusa, który wywołał obecną pandemię. Owych rodzajów jest bardzo dużo  – prawdopodobnie tyle samo, co gatunków nietoperzy. O większości z nich nie słyszano, żeby przenosiły się na człowieka czy były dla niego zagrożeniem. Koronawirusy przenoszone przez nietoperze, o których piszą autorzy w swoim badaniu, różnią się od tych, które kryją się za COVID-19. Jednak poznając koronawirusy obecne u nietoperzy, możemy lepiej zrozumieć, z jakim wirusem mamy obecnie do czynienia.

Wirusy dotyczą wszystkich zwierząt. Nietoperze, wraz z innymi grupami ssaków, są naturalnymi nosicielami koronawirusów. Nie są jednak dla nietoperzy szkodliwe, ale mogą być niebezpieczne dla innych zwierząt, jeśli tylko będą miały okazję do przemieszczania się między gatunkami. Badane były zależności genetyczne pomiędzy różnymi szczepami koronawirusów a zwierzętami, w których żyją. Daje to podstawę do lepszego zrozumienia, jak wirusy przenoszą się na ludzi.

Goodman, który od kilkudziesięciu lat mieszka na Madagaskarze, wraz ze swoimi kolegami pobrał wymazy i, w niektórych przypadkach, próbki krwi od ponad 1000 nietoperzy z 36 gatunków. Znaleziono je wszystkie na wyspach położonych w zachodniej części Oceanu Indyjskiego oraz w obszarach przybrzeżnych Mozambiku. Tylko 8% było nosicielami koronawirusa.

– To bardzo przybliżone liczby. Istnieje coraz więcej dowodów na sezonowe wahania związane z obecnością tych wirusów u badanych zwierząt. Oznacza to, że różnice w ilości zakażeń mogą być zależne od pory roku – mówi Camille Lebarbenchon, specjalista w dziedzinie ekologii chorób na Université de La Réunion.

Na wspomnianych koronawirusach przeprowadzono również badania genetyczne. Porównując koronawirusy wyizolowane i poddane sekwencjonowaniu dla celów naszego badania z tymi, które pochodziły od innych zwierząt, w tym delfinów, alpak i ludzi, udało się zbudować gigantyczne drzewo filogenetyczne koronawirusów. Pokazuje ono zależności między różnymi ich rodzajami.

– Odkryliśmy, że w większości przypadków każdy z gatunków nietoperzy, dla których dostępne były sekwencje koronawirusów, był nosicielem różnych szczepów – mówi Goodman. – Ponadto, opierając się na historii ewolucyjnej różnych grup nietoperzy, widać silne powiązania na poziomie gatunku i rodziny między nimi a obecnymi w ich organizmie koronawirusami. Stwierdzono na przykład, że nietoperze owocożerne z rodziny rudawkowatych (Pteropodidae), które żyją na różnych kontynentach i wyspach, są nosicielami koronawirusów mieszczących się na tej samej gałęzi drzewa filogenetycznego, a różnych od koronawirusów obecnych u nietoperzy żyjących na tych samych obszarach geograficznych.

W rzadkich przypadkach u nietoperzy z różnych rodzin, rodzajów i gatunków, które żyją w tych samych jaskiniach i przebywają za dnia blisko siebie, były obecne te same szczepy koronawirusa. W tym badaniu jednak transmisja między gatunkami jest wyjątkiem, a nie regułą. – Uspokaja nas fakt, że rzadko zdarza się, aby koronawirus przeniósł się w tym regionie z jednego gatunku nietoperza na drugi, biorąc pod uwagę dużą różnorodność koronawirusów obecnych u tych zwierząt. Musimy następnie zrozumieć czynniki środowiskowe, biologiczne i molekularne, które do tego prowadzą – mówi Léa Joffrin, specjalistka w zakresie ekologii chorób, która podczas studiów doktoranckich na Université de La Réunion badała koronawirusy obecne u nietoperzy.

Wiedza na temat ewolucji szczepów koronawirusa może być kluczowa w zapobieganiu epidemiom koronawirusowym w przyszłości. – Zanim będzie można opracowywać programy zdrowia publicznego czy próbować radzić sobie z ewentualnym przeniesieniem pewnych chorób na ludzi i odwrotnie, należy najpierw zrozumieć sytuację. To jest coś w rodzaju strategii – dodaje Goodman.

– Dzięki rozwojowi metod serologicznych, których celem są szczepy koronawirusów krążące po Oceanie Indyjskim, będzie można wskazać, czy już nie zaistniały dyskretne przejścia na populację człowieka. Natomiast interakcja koronawirusów z żywicielami pozwoli na lepsze zrozumienie ryzyka [ich] wystąpienia – dodaje Patrick Mavingui, współautor badania, specjalista w dziedzinie ekologii drobnoustrojów i szef Laboratorium PIMIT.

Goodman mówił również, że w badaniu podkreślono znaczenie zbiorów muzeum. Aby potwierdzić, że badane są właściwe zwierzęta, badacze wykorzystali (częściowo) okazy nietoperzy znajdujące się w Field Museum. Dzięki nim można było z całą pewnością stwierdzić, które nietoperze i z jakich regionów geograficznych były nosicielami różnych szczepów koronawirusów. Naukowcy skorzystali także z bazy danych zawierającej zbiór genowych sekwencji nukleotydowych, takiej jak GenBank. – Te informacje są ważne dla zdrowia publicznego, a punkt wyjścia jest ściśle związany z okazami w muzeum – twierdzi Goodman. – Jesteśmy w stanie użyć materiały pochodzące z muzeum do badania ewolucji grupy wirusów oraz ich ewentualnego zastosowania w przyrodzie.

Goodman zauważa również, że pomimo, iż nietoperze przenoszą koronawirusy, nie powinniśmy ich krzywdzić lub zabijać w imię zdrowia publicznego. – Istnieje wiele dowodów na to, że nietoperze są ważne dla funkcjonowania ekosystemu, ponieważ zapylają kwiaty, rozsiewają nasiona owoców i zjadają owady przenoszące choroby na ludzi – dodaje. – Korzyści, jakie przynosi obecność nietoperzy, przeważają nad ewentualnymi stratami.

W badaniu uczestniczyli naukowcy z: laboratorium PIMIT (Université de La Réunion/INSERM/CNRS/IRD), Association Vahatra, Field Museum, Eduardo Mondlane University, University of Kwa-Zulu Natal, National Parks and Conservation Service of Mauritius, Seychelles Ministry of Health oraz Instituto Nacional de Saúde.

Źródło: „Bat coronavirus phylogeography in the Western Indian Ocean” (Scientific Reports)