Стало штаммом: создан полностью искусственный SARS-CoV-2

Ученые еще раз доказали, что с помощью современных генно-инженерных методов можно вывести абсолютно любой вирус

Международная группа ученых отрапортовала в журнале Cell о создании методом обратной генетики виновника нынешней пандемии — SARS-CoV-2. Коронавирус собран искусственно, но при этом представляет собой полную копию природного — проявляет те же свойства. Опрошенные «Известиями» эксперты разделились во мнениях. Одни считают, что вывести вирус в лаборатории можно только по «природной инструкции», другие же описывают варианты, при которых наука способна усовершенствовать патоген, придав ему новые свойства. Авторы работы уверены, что полученный в пробирке вирус — важный инструмент для борьбы с инфекцией, в частности, он поможет создать мышиные модели для опробования высокоэффективных лекарств от COVID-19.

Демонстрация силы

Большая международная группа ученых во главе с Винет Меначери (Vineet D. Menachery — ученый, который был главным автором знаменитой статьи 2015 года в научном журнале Nature Medicine, о которой уже писали «Известия») опубликовала результаты своей работы по созданию полностью искусственного коронавируса, который является инфекционным клоном SARS-CoV-2. Он был сделан методом обратной генетики, который предполагает сборку патогена по частям согласно образцу, которым стал коронавирус, вызвавший пандемию 2020 года.

В качестве образца, как пишут авторы работы, были взят штамм вируса, выделенный из мазка первого зарегистрированного пациента c COVID-19 в США.

Искусственный вирус проявляет те же свойства, что и SARS-CoV-2. Он поможет, как сказано в статье, создать мышиные модели для опробования высокоэффективных лекарств от COVID-19. Кроме того, будет изучена вирусная репликация и способность к заражению. «Система обратной генетики представляет собой важный инструмент для научного сообщества и значительно расширяет возможности для разработки контрмер для COVID-19», — считают авторы работы.

Для многих обывателей появление такой статьи — еще один довод в пользу гипотезы, что SARS-CoV-2 изначально также мог быть создан искусственно. Если так легко сложить из кусочков практически любой вирус, то этот вывод напрашивается сам собой. Но не стоит думать, что ученые на данном этапе развития науки могут предсказать свойства несуществующего патогена, объяснила «Известиям» заведующая лабораторией анализа генома Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН Светлана Боринская.

— Искусственно собрать вирус можно, но только по рецепту, который придумала природа, — заявила она. — Это как приготовить борщ. Если рецепт к нему есть, то мы знаем, как его сварить, если же рецепта не существует, то не знаем. Как можно сделать вирус с особенностями, о которых ученые ничего не понимают? Надо же знать, что именно синтезировать! А некоторые особенности вируса SARS-CoV-2 открыты только что в исследовании Евгения Кунина, одного из мировых лидеров биоинформатики. Воспроизвести их до его исследования было невозможно.

С позицией генетика согласен и специалист по коронавирусам, заведующий лабораторией экологии микроорганизмов ДВФУ (вуз — участник проекта повышения конкурентоспособности «5-100») Михаил Щелканов.

— Действительно, сейчас есть возможность искусственно собрать такие вирусы методом обратной генетики, восстановить любой «наперед заданный». Но ключевое здесь — «наперед заданный», — подчеркнул эксперт. — Мы пока не обладаем такими теоретическими возможностями, чтобы предсказывать, какие свойства будут у того или иного патогена. Хотя в каких-то случаях можем.

Контрольная группа

Михаил Щелканов обратил внимание «Известий» на то, что работающих в таких лабораториях ученых очень сильно контролируют.

— Наивно себе представлять, что ученые приходят, например, в Уханьскую лабораторию и думают: что бы нам сегодня сделать? Вы не представляете, сколько журналов нужно вести, работая даже на второй группе биологической опасности (SARS-CoV-2 присвоена третья группа биологической опасности, предпоследняя. — «Известия»). Малейшая несостыковка между записями тут же вылезает, — сообщил вирусолог. Впрочем, по словам других опрошенных «Известиями» экспертов, в геномной инженерии остается всё меньше темных пятен, а проще всего работать именно с вирусами.

— Во многих лабораториях мира сейчас пытаются предсказать будущие свойства искусственно созданного патогена, заменив в нем ту или иную аминокислоту, — сказал «Известиям» руководитель лаборатории геномной инженерии МФТИ Павел Волчков.

— С помощью методов обратной генетики довольно быстро можно пересобрать вирус — полностью узнать, из чего он состоит и какие части за что отвечают, — отметил эксперт. — Наука идет вперед, и сейчас генные инженеры уже научились «писать инструкции», то есть предсказывать свойства тех или иных замен. Но не настолько хорошо, чтобы с нуля создать SARS-CoV-2 de novo. Опубликованная учеными статья, где они подробно описывают способ искусственного создания коронавируса, вызвавшего пандемию 2020 года, демонстрирует возможности современной науки, которые достаточно велики для того, чтобы не только следовать инструкциям природы, но и писать их самостоятельно, считает руководитель Научно-образовательного центра геномных исследований СФУ, профессор Гёттингенского университета (Германия) Константин Крутовский.

Вирусный пазл

— Группа Меначери продемонстрировала, что искусственно можно собрать любой вирус, если существует «инструкция» к нему — то есть расшифровка генома. Если же ее не существует, то «инструкцию» можно «написать» и самостоятельно, — синтезировать любые последовательности ДНК или РНК. В том числе «сложить» вирус из нескольких кусочков, — объяснил «Известиям» специалист. Подтверждение тому, что ученые могут совместить фрагменты разных организмов, добившись своих целей, группа Меначери продемонстрировала еще в статье 2015 года (журнал Nature), под названием «SARS-подобная группа циркулирующих коронавирусов летучих мышей демонстрирует потенциал для перехода на человека».

В ней тем же методом был создан химерный SARS-подобный вирус, а потом усилена его патогенность: «Таким образом, по отношению к Urbani-MA15 CoV (дикому вирусу-основе) SHC014-MA15 (вновь созданный) демонстрирует усиление патогенеза».

Согласно этой публикации, исследователи заразили рукотворным вирусом эпителиальные клетки человека и пришли к выводу, что химерный вирус, содержащий шип SHC014 (вновь созданный), вызывает устойчивую инфекцию как в культурах дыхательных путей человека, так и у мышей.