Тысячи неизвестных вирусов скрываются в городах по всему миру
В ходе глобального исследования, охватившего 102 города, было обнаружено почти 55 000 РНК-вирусов, большинство из которых ранее были неизвестны науке, что раскрыло скрытый мир вирусного разнообразия. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.
Большая часть знаний о РНК-вирусах получена из изучения вирусов, вызывающих заболевания, таких как грипп, денге, вирус Зика и вирус, вызывающий COVID-19. Изучив все, от поручней в метро до городских сточных вод и почвы, исследователи обнаружили, насколько велико было незамеченное разнообразие вирусов.
Из почти 55 000 РНК-вирусов, обнаруженных международной группой исследователей в 102 городах и их окрестностях, большинство ранее никогда не были зарегистрированы. Другими словами, города представляют собой гораздо более разнообразный мир, чем это было установлено учёными.
«Нам были знакомы несколько вирусов, вызывающих заболевания, но мы сильно недооценили разнообразие вирусов в природе», — сказал соавтор исследования профессор Антонио Педро Камарго из Института химии Университета Сан-Паулу. «Когда вы ищете вирус, основываясь на заболевании, уже присутствует предвзятость, потому что все вирусы, которые не вызывают заболеваний, в конечном итоге игнорируются. Как только мы сможем анализировать содержимое образца без учета этого искажения, мы получим более широкое представление о разнообразии вирусов».
Команда не смогла выделить или вырастить ни одного вируса. Все результаты были получены на основе генетического кода, который исследователи считали из образцов. В ходе подобных исследований ранее уже обнаруживались ранее не зарегистрированные виды в океанской воде и даже у морских черепах.
Как пишут авторы, городам, где проживает 56,2% населения мира, по сравнению с остальным миром уделялось гораздо меньше внимания.
В период с марта по июль 2020 года, когда пандемия уже бушевала, члены консорциума MetaSUB проводили дезинфекцию поверхностей, к которым прикасаются многие люди. Этот консорциум представляет собой международную сеть, изучающую микроорганизмы в городах, и его команды брали мазки с перил, скамеек и билетных автоматов.
Следуя единой стандартной процедуре в каждом городе, они собрали 1862 образца на транспортных станциях, в больницах, банках и других местах скопления людей. Остальные 1060 образцов команда извлекла из общедоступной генетической базы данных.
Эти вещества поступали из почвы, осадочных пород, пресной воды, сточных вод и теплиц, а также от некоторых животных, продаваемых в качестве продуктов питания на местных рынках. В общей сложности исследование охватило 2922 образца из 102 городов в 31 стране, включая Сан-Паулу.
РНК-вирус хранит свои генетические инструкции в РНК, молекуле, родственной ДНК. Вместо того чтобы выбирать один организм за раз, исследователи считывали всю РНК в каждом образце одновременно.
Более 92% последовательностей в атласе короче 5000 генетических букв. Из образцов удалось получить лишь небольшое количество полных или почти полных геномов. Даже совпадения с известными носителями вируса основаны на сходстве с ними, что может ввести в заблуждение, поскольку РНК-вирусы быстро изменяются.
Команда назвала эту коллекцию Атласом РНК-вирусов городских и пригородных районов, или UPVAtlas, где под пригородными районами подразумеваются территории вокруг городов. Это дает отправную точку для будущих исследований, позволяя сравнивать состав населения города сегодня с составом населения того же города через несколько лет.
Понимание этого разнообразия важно для Камарго, потому что вирусы постоянно эволюционируют.
«Этот процесс тесно связан с их способностью заражать организмы, поскольку вирусы выживают только в том случае, если могут размножаться внутри клеток хозяина», — сказал он.
Вопрос о том, какие из новых открытий имеют значение для здоровья человека, остается открытым. Авторы призвали к более сбалансированному отбору проб в разных странах и повторному отбору проб в одних и тех же городах с течением времени, а также к использованию методов, позволяющих восстанавливать целые геномы, а не фрагменты.