Τους τελευταίους μήνες ο μεγάλος «πρωταγωνιστής» στη ζωή των κατοίκων όλου του πλανήτη είναι ένας μικροοργανισμός που έχει καταφέρει να επιφέρει τεράστιες αλλαγές κοινωνικές, οικονομικές, πολιτικές και βέβαια επιστημονικές και ιατρικές. Ενόσω ασχολούμαστε με το είδος μας και τους σοβαρούς κινδύνους που αντιμετωπίζει εξαιτίας της πανδημίας του νέου κορωνοϊού – περί ου βεβαίως ο λόγος – μια διεθνής ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Ντέιβις (UC Davis) αποφάσισε να ασχοληθεί με τον εν δυνάμει κίνδυνο μόλυνσης με τον ιό SARS-CoV-2 εκατοντάδων άλλων σπονδυλωτών, συμπεριλαμβανομένων οικόσιτων ζώων που αποτελούν συχνά «συντρόφους» του ανθρώπου, όπως ο σκύλος και η γάτα. Θα μπορούσε μια τέτοιου είδους μελέτη να φαίνεται σε πρώτη ανάγνωση ως «ήσσονος σημασίας» μέσα στον κυκεώνα που ζούμε αγωνιώντας (και δικαίως) για την ανθρώπινη ζωή, ωστόσο δεν είναι – και αυτό για διαφορετικούς λόγους: κατ’ αρχάς επειδή κανένα μέλος του ζωικού βασιλείου στο οποίο και εμείς, ας μην ξεχνάμε, ανήκουμε δεν είναι «ήσσονος σημασίας» αλλά επιπροσθέτως επειδή αυτού του είδους η ανάλυση μπορεί να αποκαλύψει νέους πιθανούς ενδιάμεσους ξενιστές οι οποίοι θα ήταν δυνατόν να μεταδώσουν τον νέο κορωνοϊό στους ανθρώπους αποτελώντας πιθανές «κερκόπορτες» για την εξάπλωση του μικρού αυτού οργανισμού με τις μεγάλες συνέπειες.

Στο μικροσκόπιο η κυτταρική «πύλη»

Η μελέτη βασίστηκε σε γενωμική ανάλυση στο πλαίσιο της οποίας στο «μικροσκόπιο» μπήκε ο κύριος κυτταρικός υποδοχέας που ο ιός SARS-CoV-2 χρησιμοποιεί για να μολύνει τα ανθρώπινα κύτταρα – πρόκειται για τον υποδοχέα του μετατρεπτικού ενζύμου της αγγειοτενσίνης 2 ή ΑCE2. Οπως εξήγησε στο ΒΗΜΑ-Science η πρώτη συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε προσφάτως (συγκεκριμένα στις 21 Αυγούστου) στην επιθεώρηση «Proceedings of the National Academy of Sciences» («PNAS»), μεταδιδακτορική ερευνήτρια του Κέντρου για το Γονιδίωμα στο UC Davis δρ Tζοάνα Ντάμας, «η ανάλυσή μας ήταν υπολογιστική. Προβλέψαμε τον κίνδυνο μόλυνσης διαφορετικών ειδών σπονδυλωτών με τον ιό SARS-CoV-2 βάσει της ομοιότητας που εμφανίζει η πρωτεΐνη ACE2 του κάθε είδους με την ανθρώπινη πρωτεΐνη ΑCE2. Η πρωτεΐνη ACE2 είναι ο κυτταρικός υποδοχέας που χρησιμοποιείται από τον νέο κορωνοΐο προκειμένου να μολύνει τα ανθρώπινα κύτταρα – τα κύτταρα διαφορετικών ιστών του οργανισμού που φέρουν αυτόν τον υποδοχέα είναι άκρως ευάλωτα στον ιό. Η υπόθεσή μας ήταν λοιπόν ότι αν ένα είδος εμφανίζει σημαντικές ομοιότητες σε ό,τι αφορά τον υποδοχέα ACE2 με τον ανθρώπινο υποδοχέα, θεωρητικώς και αυτό το είδος θα είναι ευάλωτο στον συγκεκριμένο ιό. Μελετήσαμε συνολικά 410 είδη σπονδυλωτών, συμπεριλαμβανομένων πτηνών, ψαριών, αμφιβίων, ερπετών και θηλαστικών».

Σημειώνεται ότι ο υποδοχέας ΑCE2 εντοπίζεται σε πολλούς διαφορετικούς τύπους κυττάρων, συμπεριλαμβανομένων των επιθηλιακών κυττάρων στη μύτη, στο στόμα και στους πνεύμονες. Στους ανθρώπους, 25 αμινοξέα της πρωτεΐνης ACE2 έχει αποδειχθεί ότι είναι ζωτικής σημασίας προκειμένου ο ιός να προσδεθεί στα κύτταρα και να εισέλθει εντός τους. Οι αλληλουχίες αυτών των 25 αμινοξέων της ανθρώπινης πρωτεΐνης ACE2 ήταν εκείνες που συγκρίθηκαν με τα αμινοξέα της αντίστοιχης πρωτεΐνης που εντοπίζεται στα είδη ζώων που περιελήφθησαν στη μελέτη. «Τα ζώα των οποίων η πρωτεΐνη ACE2 διαθέτει και τα 25 αυτά αμινοξέα θεωρήθηκε μέσω της μελέτης μας ότι βρίσκονται σε πολύ υψηλό κίνδυνο για μόλυνση με τον SARS-CoV-2» διευκρίνισε η δρ Ντάμας και προσέθεσε πως «με βάση αυτή την ανάλυση προβλέφθηκε ότι ο κίνδυνος μόλυνσης διαφορετικών ειδών ζώων μειώνεται όσο μειώνεται και ο αριθμός των αμινοξέων της ACE2 που είναι κοινά με τα 25 «επίμαχα» αμινοξέα της ανθρώπινης ACE2».

Η λίστα των ειδών που απειλούνται

Τι προέκυψε λοιπόν από αυτή την υπολογιστική ανάλυση; Οπως ανέφερε η ερευνήτρια, «είναι κατ’ αρχάς χαρακτηριστικό πως, σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης, ποσοστό της τάξεως του 40% των ειδών που κρίθηκε ότι ανήκουν σε κατηγορίες πολύ υψηλού, υψηλού και μέτριου κινδύνου για μόλυνση με τον νέο κορωνοϊό βρίσκονται στη λίστα των απειλούμενων ειδών από τη Διεθνή Ενωση για τη Διατήρηση της Φύσης (International Union for Conservation of Nature, IUCN). Αυτό αποτελεί σημαντικό καμπανάκι για τη βιοποικιλότητα».

Συγκεκριμένα, με βάση τα ευρήματα, στην «κόκκινη» λίστα του πολύ υψηλού κινδύνου περιλαμβάνονται είδη πρωτευόντων θηλαστικών όπως οι δυτικοί πεδινοί γορίλες, οι ουρακοτάγκοι της Σουμάτρα, οι μπονόμπο, οι χιμπατζήδες καθώς και ένα είδος γίββωνα που ενδημεί στη Νοτιοανατολική Ασία και φέρει χαρακτηριστική λευκή γενειάδα (white cheeked gibbon).

Στην κατηγορία του υψηλού κινδύνου περιλαμβάνονται μεταξύ άλλων το λευκόουρο ελάφι, το κινεζικό χάμστερ, ο γιγάντιος μυρμηγκοφάγος αλλά και θαλάσσια θηλαστικά όπως η γαλάζια φάλαινα και το ρινοδέλφινο.

Τι γίνεται με τα οικόσιτα ζώα

Οικόσιτα ζώα όπως τα βοοειδή, τα πρόβατα και οι γάτες φάνηκε να αντιμετωπίζουν μέτριο κίνδυνο μόλυνσης με τον νέο κορωνοϊό – στην ίδια κατηγορία του μέτριου κινδύνου περιλαμβάνεται και η τίγρη της Σιβηρίας. Στην κατηγορία του χαμηλού κινδύνου με βάση την πρόσδεση του ιού στον υποδοχέα ACE2 των κυττάρων ανήκουν οι σκύλοι, τα άλογα, οι χοίροι αλλά και οι αφρικανικοί ελέφαντες. Στη δε κατηγορία του πολύ χαμηλού κινδύνου περιλαμβάνονται μεταξύ άλλων ο θαλάσσιος λέοντας της Καλιφόρνιας, το οικιακό ποντίκι, το αμερικανικό κοράκι και ο αμερικανικός αλιγάτορας. Ολόκληρη η μελέτη και η λίστα των ζώων που προέκυψε από αυτή είναι διαθέσιμη εδώ.

Σύμφωνα με τη δρα Ντάμας, «τα στοιχεία αυτά παρέχουν ένα σημαντικό σημείο εκκίνησης για τον εντοπισμό των ευάλωτων πληθυσμών ζώων που αντιμετωπίζουν κίνδυνο για λοίμωξη με τον ιό SARS-CoV-2 και ελπίζεται ότι θα συμβάλουν στην καλύτερη προστασία τόσο της ανθρώπινης υγείας όσο και της υγείας των ζώων κατά τη διάρκεια της πανδημίας». Η ερευνήτρια τόνισε πως μέσω της μελέτης «εντοπίστηκε ένας μεγάλος αριθμός θηλαστικών που αντιμετωπίζουν κίνδυνο μόλυνσης με τον νέο κορωνοϊό μέσω του υποδοχέα ΑCE2. Τα ευρήματά μας μπορούν να βοηθήσουν στον εντοπισμό των ειδών που είναι πιθανό να αποτελέσουν ενδιάμεσους ξενιστές του SARS-CoV-2. Αυτή η γνώση θα οδηγήσει με τη σειρά της σε μεγαλύτερη παρακολούθηση και έλεγχο αυτών των ειδών μειώνοντας έτσι τις πιθανότητες ενός νέου μελλοντικού ξεσπάσματος της COVID-19. Παράλληλα θα διευκολύνει σημαντικά την επιλογή των ζωικών μοντέλων που θα πρέπει να χρησιμοποιούνται για την έρευνα του νέου κορωνοϊού».

Οι περιορισμοί και τα επόμενα βήματα

Ωστόσο, όπως παραδέχθηκε η δρ Ντάμας, μια υπολογιστική μελέτη έχει τους περιορισμούς της. Ετσι απαιτούνται τώρα μελέτες σε ζώα προκειμένου να αποδειχθεί πόσο τα ευρήματα… επί χάρτου (για την ακρίβεια, επί της οθόνης του υπολογιστή) μεταφράζονται σε πραγματικό κίνδυνο μόλυνσης και νόσησης διαφορετικών ζώων από τον ιό. Αλλωστε, πιθανότατα, δεν είναι μόνο ο συγκεκριμένος υποδοχέας που παίζει ρόλο στη μόλυνση ζώων με τον SARS-CoV-2. Για παράδειγμα, σε περιπτώσεις μόλυνσης γατών, σκύλων, χάμστερ, λιονταριών και τίγρεων που έχουν καταγραφεί ως σήμερα, έχει προκύψει ότι ο ιός πιθανώς χρησιμοποιεί τον υποδοχέα ACE2, πιθανώς όμως και άλλους υποδοχείς ώστε να εισέλθει στα κύτταρα του ξενιστή και να τα «αλώσει». «Τα ευρήματά μας δεν μπορούν να ποσοτικοποιηθούν και δεν προβλέπουν με ακρίβεια αν κάποια ζώα, όπως για παράδειγμα οι γάτες, μπορούν πράγματι να μολυνθούν με τον νέο κορωνοϊό μέσω του υποδοχέα ACE2. Ωστόσο, σε ό,τι αφορά τις γάτες τα αποτελέσματα συμφωνούν με την παρατήρηση ότι αυτές, ακόμη και αν διαγνωσθούν θετικές στον ιό, εμφανίζουν ήπια συμπτώματα ή είναι ασυμπτωματικές. Οσο για τους σκύλους, τα αποτελέσματά μας προβλέπουν ότι δεν είναι ιδιαιτέρως πιθανό να είναι ευάλωτοι στον ιό μέσω της «πύλης» που ονομάζεται υποδοχέας ACE2».

Δεδομένων λοιπόν όλων αυτών των περιορισμών που προαναφέρθηκαν επόμενος στόχος της ερευνητικής ομάδας είναι, διά στόματος της ερευνήτριας, να αποδειχθεί αν πράγματι οι προβλέψεις επιβεβαιώνονται στην πράξη: «Απαιτείται εξέταση άμεσων πειραματικών δεδομένων. Πρέπει να δούμε τις πιθανότητες μόλυνσης με τον ιό του κάθε είδους στο πεδίο».

Σίγουρα πάντως έχει γίνει μια πολύ καλή αρχή ώστε να «χαρτογραφηθεί» η επίδραση που μπορεί να έχει ο ιός σε πλήθος μελών του ζωικού βασιλείου, πέραν του δικού μας. Αλλωστε η ιο-αλληλεπίδραση ζώων και ανθρώπων είναι δεδομένη και δεν είναι τυχαίο ότι τα τελευταία 100 χρόνια εννέα σημαντικές θανατηφόρες επιδημίες που έπληξαν την ανθρωπότητα – όχι μόνο η τελευταία του νέου κορωνοϊού, αλλά και πανδημίες γρίπης όπως και οι επιδημίες του HIV, του SARS, του ΜERS, του Εμπολα, του ιού Ζίκα- «ξεπήδησαν» από τα ζώα. Ετσι είναι υψίστης σημασίας (καθώς μάλιστα η πανδημία του νέου κορωνοϊού που μας ταλαιπωρεί ήδη επί τόσους μήνες δεν είναι σίγουρα η τελευταία που θα κληθεί να αντιμετωπίσει το ανθρώπινο είδος) να εντοπίζονται και να παρακολουθούνται στενά τα είδη ζώων που μπορούν να μεταδώσουν σοβαρές νόσους στους ανθρώπους. Για να προστατευθούμε εμείς αλλά και για να προστατεύσουμε συγχρόνως τα ίδια τα ζώα που αποτελούν αναπόσπαστο κρίκο της αλυσίδας στην οποία και εμείς ανήκουμε. Μια αλυσίδα που χρειάζεται όλους τους κρίκους της για να συνεχίσει να υπάρχει ζωή (συμπεριλαμβανομένης της ανθρώπινης) στον πλανήτη.

Οι νυχτερίδες και ο ενδιάμεσος ξενιστής

Από την αρχή της πανδημίας οι επιστήμονες αναζητούσαν την «πηγή του κακού», κοινώς την αρχική πηγή της μετάδοσης του νέου κορωνοϊού στους ανθρώπους. Στο εδώλιο του κατηγορουμένου βρέθηκαν οι νυχτερίδες καθώς μελέτες έδειξαν πως ο άμεσος πρόγονος του SARS-CoV-2 εντοπίστηκε σε ένα είδος νυχτερίδας στην Κίνα. Είναι αξιοσημείωτο ωστόσο ότι οι νυχτερίδες, με βάση τη μελέτη, φάνηκε να αντιμετωπίζουν χαμηλό κίνδυνο μόλυνσης με τον νέο κορωνοϊό μέσω του υποδοχέα ΑCE2. Οπως ανέφερε η δρ Ντάμας, «το εύρημα αυτό που προέκυψε από την υπολογιστική μας ανάλυση συνάδει με τα πειραματικά στοιχεία που έχουν δημοσιευθεί μέχρι σήμερα». Πιθανώς λοιπόν να υπάρχει ένας άλλος υποδοχέας που έπαιξε τον κύριο ρόλο στη μετάδοση του ιού στις νυχτερίδες.
Αν οι νυχτερίδες ήταν εκείνες που μετέδωσαν απευθείας τον ιό στους ανθρώπους ή αν υπήρξε ενδιάμεσος ξενιστής – κοινώς ένα άλλο ζώο το οποίο αποτέλεσε και τον «μεσάζοντα» της μετάδοσης μεταξύ νυχτερίδων και ανθρώπων – συνεχίζει να αποτελεί… ερευνητικό μυστήριο. Οι περισσότερες μελέτες ενισχύουν την άποψη ότι υπήρξε ενδιάμεσος ξενιστής, ο οποίος… καταζητείται ακόμη. Τα καινούργια ευρήματα αναμένεται να βοηθήσουν στη διαλεύκανση του μυστηρίου δείχνοντας ποια ζώα, με βάση τον υποδοχέα ACE2, είναι το πιθανότερο να έχουν αποτελέσει τον ενδιάμεσο ξενιστή. Για παράδειγμα, οι παγκολίνοι που στις αρχές της πανδημίας θεωρήθηκαν ως οι κύριοι ύποπτοι για μετάδοση του ιού στους ανθρώπους, φάνηκε από τη μελέτη ότι βρίσκονται στην κατηγορία χαμηλού κινδύνου για μόλυνση με τον SARS-CoV-2. Το εύρημα αυτό ήρθε να προστεθεί και σε άλλα ερευνητικά ευρήματα που τους έχουν αθωώσει μέχρι σήμερα. Οπως κατέληξε η δρ Ντάμας, «τα είδη που σύμφωνα με τη μελέτη προκύπτει ότι αντιμετωπίζουν πολύ υψηλό ή υψηλό κίνδυνο μόλυνσης με τον ιό μέσω του υποδοχέα ACE2 αποτελούν πιθανούς υποψήφιους ενδιάμεσους ξενιστές και δείχνουν σε ποια ζώα πρέπει να δοθεί προτεραιότητα ώστε να παρακολουθούνται στενότερα για ύπαρξη του SARS-CoV-2».

Μέτρα σε ζωολογικούς κήπους

Ο πιθανός κίνδυνος µετάδοσης του νέου κορωνοϊού από τα ζώα στον άνθρωπο αλλά και αντιστρόφως έχει οδηγήσει σε λήψη µέτρων σε ζωολογικούς κήπους ανά τον κόσµο, όπως το Εθνικό Ζωολογικό Πάρκο στην Ουάσιγκτον καθώς και ο Ζωολογικός Κήπος του Σαν Ντιέγκο – αµφότερα τα πάρκα αυτά παρείχαν γενετικό υλικό για διεξαγωγή της νέας µελέτης που δηµοσιεύθηκε στο «PNAS». «Οι ζωονόσοι καθώς και το πώς θα προληφθεί η µόλυνση των ανθρώπων από τα ζώα αλλά και των ζώων από τους ανθρώπους δεν αποτελεί νέα πρόκληση για τους ζωολογικούς κήπους και τους ειδικούς που ασχολούνται µε τη φροντίδα των ζώων» ανέφερε σε δηλώσεις του ο Κλάους-Πέτερ Κέπφλι, εκ των συγγραφέων της νέας µελέτης, βιολόγος, ερευνητής στη Σχολή για τη Διατήρηση της Φύσης Smithsonian-Mason και συµπλήρωσε ότι «οι νέες πληροφορίες που παρέχονται µέσω της µελέτης µάς επιτρέπουν να επικεντρώσουµε τις προσπάθειές µας στον συγκεκριµένο ιογενή εχθρό και στη σύνδεσή του µε διαφορετικά είδη ζώων ώστε να ακολουθήσουµε τον κατάλληλο σχεδιασµό προκειµένου να διασφαλίσουµε την υγεία ανθρώπων και ζώων».