PNAS：动物的病毒进化可以揭示COVID-19的未来

当动物从人类身上感染COVID-19时，可能会出现新的SARS-CoV-2变种。为了评估这一现象，一个跨学科团队系统地分析了猫、狗、雪貂和仓鼠感染后病毒发生的突变类型。

“在冠状病毒领域，SARS-CoV-2有非常广泛的物种范围，”该研究的第一作者之一Laura Bashor说。“一般来说，许多类型的病毒无法感染其他物种的动物，它们进化得非常特殊。”

“人类接触了太多不同的动物，这让这种病毒有机会接触到各种不同的物种，”另外一位第一作者Eric Gagne说。

该病毒的全球覆盖范围和溢出效应为研究人员提供了一个独特的机会。

这些野猫和家猫疾病传播专家将其序列分析和基因组收集研究经验应用于SARS-CoV-2。这项研究最近发表在美国国家科学院的官方期刊PNAS上。

新兴的突变

VandeWoude实验室的研究人员与生物医学科学系助理教授Angela Bosco-Lauth和Dick Bowen教授合作，他们利用动物建模专业知识开发了一种动物物种对SARS-CoV-2易感性的测试。

这些发现的另一个关键是在研究的不同阶段对病毒进行新的测序技术，这种技术现在普遍用于在人类中检测变异。免疫学和病理学系副教授Mark Stenglein为这项研究提供了生物分子序列分析，即生物信息学。

Bashor说:“我们发现病毒有进化，我们看到了病毒的选择，也发现病毒的基因组序列中出现了很多变异。”

为了给研究提供足够的病毒材料，他们在实验室培养的细胞中培养了SARS-CoV-2人类样本。研究人员确定，在这一过程的每一步中，产生了多个突变，并在遗传群体中占了更大的比例。

然后他们将病毒引入4种家庭物种，并在感染后从它们的鼻腔收集病毒样本。

并不是所有这些突变在细胞培养SARS-CoV-2变异转移到新的宿主。相反，在活的动物释放的病毒中出现了不同的突变。

该研究中的最初病毒样本是在2020年初分离的。该团队观察到，自那以后，在整个研究过程中，突变在人类中形成了广泛传播的SARS-CoV-2菌株，并以更快的速度传播。

资深作者Sue VandeWoude博士说:“其中有一些是我们在人类身上看到的alpha、beta和delta变异。”“有一些特定的基因密码改变，模仿了其他科学家在人类中报告的情况。”

两只猫之间的接触暴露表明，SARS-CoV-2变种可以传播，有可能在物种内产生新的毒株。

“这也是我们在人们身上看到的，那些确实很好地适应了SARS-CoV-2感染的宿主也很擅长让这些突变附着并传递下去。”

未来的研究

Bashor在疫情期间开始她的博士研究时，并没有预料到要研究SARS-CoV-2。然而，“它提供了一个独特的机会，让我作为研究生开始一个‘非常酷和可行的项目’，研究疾病生态学和进化。”

该团队继续将调查重点放在猫身上，因为它们对COVID-19从人类传播的敏感性更高，可以产生病毒变种，并传播到其他猫。

Bashor开始分析来自世界各地大量猫科动物的SARS-CoV-2基因组序列，包括老虎、狮子和雪豹。了解COVID-19在猫种内和之间的适应性和可变性。

没有证据表明猫传播给人类。但猫仍然容易感染人类中的所有COVID-19变种。

通过了解猫体内的病毒进化，研究团队可能会找到这个问题的答案：SARS-CoV-2对人类和动物的未来影响是什么?

文章标题

SARS-CoV-2 evolution in animals suggests mechanisms for rapid variant selection