科學家們利用計算機建模來研究SARS-CoV-2（引起COVID-19大流行的病毒），發現該病毒最適宜感染人類細胞。在《自然》雜誌《科學報告》上發表的一篇論文中，澳大利亞科學家描述了他們如何利用SARS-CoV-2病毒在大流行之初的形態，加上高性能計算機模型來預測其感染人類和一系列12種家畜和野生動物的能力。
“人類顯示出最強的尖峰結合，與對病毒的高易感性相一致。”- 拉籌伯大學David Winkler教授他們的工作旨在幫助確定任何可能在向人類傳播病毒方面發揮作用的中間動物媒介，並了解貓和狗等伴侶動物以及牛、羊、豬和馬等常見家畜的敏感性所帶來的任何風險。
來自弗林德斯大學和拉籌伯大學的科學家們利用12種動物的基因組數據，為每個物種的關鍵ACE2蛋白受體建立計算機模型。這些模型隨後被用來計算SARS-CoV-2尖峰蛋白與每個物種的ACE2受體的結合強度。
令人驚訝的是，結果顯示SARS-CoV-2與人類細胞上的ACE2結合的強度超過了任何一個被測試的動物物種，包括蝙蝠和袋鼠。
弗林德斯大學的Nikolai Petrovsky教授
拉籌伯大學教授David Winkler說：”人類顯示出最強的穗狀結合，與對病毒的高易感性相一致。”
這些發現最初發布在ArXiv預印本服務器上，現在已被同行評審並發表在《科學報告》（Springer Nature）上。
該團隊的計算機模型顯示，SARS-CoV-2病毒也與來自穿山甲的ACE2有相對強烈的結合，穿山甲是一種罕見的野生食蟻動物，在東南亞的一些地方被發現，偶爾會被用作食物或傳統藥物。Winkler教授說，在該研究調查的所有除了人以外的動物中，穿山甲顯示出最高的穗狀結合能力，明顯高於蝙蝠、猴子和蛇。
在大流行的早期，一些科學家錯誤地認為他們在穿山甲中發現了SARS-CoV-2，但這種說法迅速被收回，因為他們描述的穿山甲冠狀病毒與SARS-CoV-2的基因相似度不到90%。然而，這項研究和其他研究表明，穿山甲冠狀病毒穗狀蛋白中與ACE2結合的特定部分與SARS-CoV-2的穗狀蛋白幾乎相同。
澳大利亞拉籌伯大學的David Winkler教授
這種共享幾乎相同的穗狀蛋白幾乎可以解釋為什麼SARS-CoV-2與穿山甲ACE2結合得如此好。彼得羅夫斯基教授說：”穿山甲和SARS-CoV-2尖峰蛋白可能是通過聚合進化過程、病毒之間的基因重組或通過基因工程進化出相似之處，目前沒有辦法區分這些可能性。”
“總的來說，拋開耐人尋味的穿山甲ACE2結果，我們的研究表明，COVID-19病毒非常適應於感染人類。我們還推斷，一些被馴化的動物，如貓、狗和牛，也可能對SARS-CoV-2的感染很敏感，”Winkler教授補充說。
研究人員總結說，SARS-CoV-2病毒如何以及在哪裡適應成為如此有效的人類病原體仍然是一個謎，他們補充說，找到該疾病的起源將有助於保護人類免受未來冠狀病毒大流行的影響。
相關文獻：
https://doi.org/10.1038/s41598-021-92388-5