Moje eksperymenty pokazują, że hipoteza dotycząca wycieku z laboratorium Covid jest uzasadniona

Na zakończenie szczytu G7 przywódcy wezwali do nowego i przejrzystego dochodzenia w celu ustalenia, jak rozpoczęła się pandemia COVID-19.

Z zadowoleniem przyjmuję ponowne zainteresowanie potencjalnymi źródłami „wycieku laboratoryjnego” SARS-CoV-2, wirusa wywołującego COVID-19. Nie byłby to pierwszy przypadek przypadkowego uwolnienia zakaźnego patogenu z laboratorium badawczego.

Wiem z własnego doświadczenia. W 1994 roku, pierwszego dnia mojego stypendium na Uniwersytecie Stanforda, podniosłem z recepcji mokrą paczkę i przyniosłem ją z powrotem do laboratorium. Mój nauczyciel od razu założył gumowe rękawiczki. Opakowanie zawierało fiolkę węzła chłonnego zakażonego wirusem HIV.

Suchy lód użyty do pakowania próbki wyparował, nasączając tekturę. Byłem tam, ktoś, kto nigdy wcześniej nie pracował z HIV, a jego ręce były mokre od dotykania pudełka z żywym wirusem.

Nie zaraziłem się. Ale doświadczenie uświadomiło mi, jak łatwo zdarzają się wypadki. Przegląd z 2018 r. wykazał 27 przypadków infekcji nabytych w laboratoriach w latach 1982–2016 w samym regionie Azji i Pacyfiku. Lista patogenów obejmowała wszystko, od wirusa wywołującego gorączkę denga po koronawirus SARS.

Amerykańskie Stowarzyszenie Bezpieczeństwa Biologicznego (ABSA) prowadzi przeszukiwalną bazę danych infekcji nabytych w laboratorium. Dokumentuje między innymi „wyciek z plastikowej torby w komorze transferu podciśnienia” i narażenie na „krople podczas sprzątania wycieku”.

Tylko z naukowego punktu widzenia ważne jest zbadanie hipotezy wycieku w laboratorium, ponieważ jeśli to prawda, musimy zaostrzyć środki bezpieczeństwa, aby zapobiec przyszłym wyciekom.

Wyciek z dwóch hipotez

Kiedy wirus został po raz pierwszy zgłoszony z Wuhan około 18 miesięcy temu, ludzie zgłaszali możliwość, że pojawił się on w Instytucie Wirusologii Wuhan, gdzie trwały badania nad koronawirusami SARS.

Ta hipoteza o wycieku laboratoryjnym ma dwa rodzaje. Po pierwsze, wirus mógł wyskoczyć ze zwierzęcia (lub tkanki zwierzęcej) zakażonego koronawirusem SARS w ramach badań. Następnie zarażona osoba zaraziła innych członków społeczności.

Przenoszenie patogenu ze zwierzęcia na człowieka nazywa się transmisją odzwierzęcą. Proces ten zachodzi również poza laboratoriami, prawdopodobnie w przypadku bliskiego kontaktu z zakażonymi zwierzętami lub po spożyciu.

Druga hipoteza proponuje celową modyfikację genetyczną koronawirusa, która doprowadziła do pojawienia się wariantu bardziej zaraźliwego i przenoszącego się na ludzi, który następnie przedostał się do społeczności. Ten rodzaj modyfikacji genetycznej nazywa się nabyciem funkcji, ponieważ zmodyfikowany wirus nabywa nowe cechy biologiczne.

Szkoda, że ​​te hipotezy zostały źle zrozumiane jako nieco równoważne i często przedstawiane są jako alternatywa dla hipotezy o „naturalnym pochodzeniu”.

Kiedy ja i inni biologowie obliczeniowi myślimy o pochodzeniu, myślimy o ewolucyjnym przodku: ewolucyjnej linii wirusa. Jeśli SARS-CoV-2 wyewoluował bez interwencji człowieka z wariantu przodka obecnego u jednego lub większej liczby żywicieli, jest całkowicie możliwe, że to zwierzę gospodarz lub próbka od zakażonego zwierzęcia gospodarza byłaby przedmiotem badań laboratoryjnych.

W wyniku jakiejś niefortunnej przygody jest prawdopodobne, że ktoś w tym laboratorium mógł zostać ranny.

Dlaczego dochodzenie jest ważne

Argumenty za lub przeciw tym hipotezom są często formułowane w kategoriach prawdopodobieństw. W lutym Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) uwzględniła cztery scenariusze w swoim globalnym badaniu pochodzenia SARS-CoV-2: bezpośrednia transmisja odzwierzęca, pośrednia transmisja odzwierzęca przez żywiciela pośredniego, transmisja przez produkty chłodzące/łańcuch pokarmowy i przypadkowe uwolnienie do laboratorium .

Pośrednie przeniesienie chorób odzwierzęcych przez żywiciela pośredniego uznano za „bardzo prawdopodobne”, a przypadkowe uwolnienie w laboratorium było „wysoce nieprawdopodobne”. Panel WHO odrzucił celową manipulację pozyskiwaniem miejsc pracy, ponieważ „wykluczono to przez innych naukowców po analizach genomu”.

Ale to nie było ostatnie słowo, ponieważ dokładne pochodzenie wirusa COVID-19 pozostaje tajemnicą.

Sekwencja genomu SARS-CoV-2 wykazała, że ​​wirus jest spokrewniony (około 96%) ze szczepem występującym u nietoperzy podkowca. Chociaż wydaje się to być wysokim poziomem podobieństwa, wskazuje to, że SARS-CoV-2 oddzielił się od tego szczepu kilkadziesiąt lat temu. Dlatego pozostaje niejasne, czy rozszerzenie dotyczyło bezpośrednio ludzi, czy poprzez gatunki pośrednie.

W każdym razie ta ewolucyjna analiza nie może rozróżnić transmisji w laboratorium i poza laboratorium.

Komitet WHO uznał, że infekcja nabyta w laboratorium jest wysoce nieprawdopodobna ze względu na rygorystyczne protokoły bezpieczeństwa biologicznego w laboratoriach Wuhan. Jednak baza danych ABSA zawiera listę przypadkowych infekcji, które występują nawet w laboratoriach o najwyższym certyfikacie bezpieczeństwa biologicznego, w tym infekcje koronawirusem.

W argumentacji za i przeciw przypadkowemu uwolnieniu laboratorium raport WHO zauważył, że laboratoria Wuhan przeniosły się do nowej lokalizacji w pobliżu rynku Huanan na początku grudnia 2019 r., ale „nie zgłosiły żadnych zakłóceń ani incydentów wynikających z przeprowadzki”. Nie ma powodu, aby nie ufać wnioskom panelu WHO, niemniej jednak prawdą jest, że transfuzje laboratoryjne stwarzają okazję do błędu.

Hipoteza wycieku laboratorium jest co najmniej prawdopodobna i dlatego ważne jest jej zbadanie. Jeśli jest to związane z operacjami laboratoryjnymi lub przeprowadzką, musimy ponownie zbadać protokoły bezpieczeństwa. W przypadku przeniesień możemy wymagać niezależnego monitorowania i kwarantanny przed i po przeniesieniu niezbędnego personelu.

Aline RodrigoProfesor i Kierownik Kolegium Nauk Biologicznych, Uniwersytet w Auckland

Ten artykuł został ponownie opublikowany z Rozmowa Na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.