Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • vsh25
  • Vitacoin

Патогенная инженерия

«Известия» нашли патент на «невидимую» сборку генома вирусов

Этот метод дает возможность незаметной доработки SARS-подобных микроорганизмов

Анна Урманцева, «Известия»

Способ сборки генома вирусов, позволяющий создавать новые патогены без видимых следов лабораторного вмешательства, был запатентован еще в 2002 году, выяснили «Известия». Технология принадлежит Ральфу Барику из Университета Северной Каролины. С 2015 года он сотрудничает с другим ведущим экспертом по генетическому взаимодействию коронавирусов летучих мышей и человека – Ши Чжэнли из Уханьского института вирусологии. Если применен метод Барика, узнать, что вирус доработан в лаборатории, невозможно, говорят опрошенные «Известиями» эксперты. Впрочем, существование такого метода не доказывает, что он был применен к коронавирусу, вызвавшему нынешнюю пандемию, подчеркивают ученые.

20 лет назад

Научные статьи и патенты, появившиеся до пандемии, довольно подробно описывают возможности по направленной сборке вирусных геномов. Один из пионеров в этой области – американский ученый Ральф Барик из Университета Северной Каролины. Ученый работал с коронавирусами всю жизнь, а в 2015 году написал совместную статью с китайским ученым Ши Чжэнли из Уханьского института вирусологии. Работа посвящена увеличению патогенности коронавирусов, писали «Известия» ранее.

Ральфу Барику принадлежит несколько патентов. В 2002 году была принята его заявка на изобретение под названием «Способы получения рекомбинантного коронавируса» (№ 7279327). В этом патенте описан способ направленной доработки вирусов семейств Coronaviridae (коронавирусы) и Arteriviridae.

«В настоящее время предпочтительны коронавирусы», – написано в патенте.

Там сказано, что «хотя настоящее изобретение описано в первую очередь в отношении вируса трансмиссивного гастроэнтерита свиней (вызывается коронавирусом – «Известия»), изобретение может быть реализовано с любым коронавирусом, такими как респираторный коронавирус человека, респираторный коронавирус свиней, коронавирус собак, кишечный коронавирус кошек, вирус инфекционного перитонита кошек, кроличий коронавирус, вирус гепатита мышей».

Согласно целям и задачам

Также в патенте отмечено, что метод позволяет «перенацелить» коронавирус на любые виды млекопитающих. Кроме того, в документе сказано: «вставка может быть произведена из любой ДНК и РНК, в частности из источника, не являющегося коронавирусом». Это чрезвычайно расширяет возможности тех, кто вносит направленные изменения в геном.

– Вирусы – это те организмы, которые самостоятельно приспособились доставлять информацию в наши клетки. С этой точки зрения они очень интересны ученым, – объяснил руководитель лаборатории геномной инженерии МФТИ Павел Волчков. – Вирусы человека представляют огромный интерес с этой точки зрения. Американцы и китайцы начиная с 2002 года, когда стартовал первый SARS-CoV, стали особенно вкладываться в эти исследования. Параллельно они стали развивать инструменты обратной генетики. С помощью этих инструментов можно, следуя инструкции в виде четырехбуквенного генетического кода, полностью синтезировать геном вируса.

Павел Волчков подчеркнул: речь не о придумывании полностью нового вируса, а о его сборке «по инструкции».

– Если ученые имеют возможность собрать вирус методами обратной генетики, то они могут и вставить туда любые замены, – объяснил эксперт. – И сейчас эти модификации можно сделать абсолютно «бесшовными».

Невидимый творец

Позже, в 2006 году, Ральф Барик зарегистрировал патент под названием «Композиции коронавирусов с рекомбинационно-устойчивым геномом» (№ 7618802).

– Данный патент (как и предыдущий № 7279327) описывает на примере коронавирусов, в том числе SARS-CoV, как можно создать разные синтетические жизнеспособные или частично активные варианты вируса для исследовательских целей, – объяснил профессор кафедры геномики и биоинформатики СФУ, профессор Геттингенского университета Константин Крутовский. – Они могут быть как идентичными исходным вирусам, так и такими, которые не встречаются в природе. Однако они способны инфицировать культуры клеток человека и лабораторных животных.

Благодаря открытиям Ральфа Барика сборку геномов можно производить без каких-либо признаков человеческой работы. Ученый назвал это методом «не вижу меня» (no-see-ums method) и утверждал, что он имеет «широкое и в значительной степени недооцененное применение в молекулярной биологии». Свой метод Ральф Барик называл в честь невидимых кусающих насекомых, которых можно встретить на пляжах Северной Каролины. В народе они называются no-see-ums («невидимки») и входят в группу кровососущих мелких насекомых под общим названием «гнус».

В 2015 году Ральф Барик начал сотрудничать с выдающимся знатоком коронавирусов Ши Чжэнли из Уханьского института вирусологии.

По сведениям журнала Intelligencer, в 2015-м лаборатория Ральфа Барика получила $8,3 млн от Национального института здоровья, в 2016-м – $10,5 млн.

Загадочная вставка

Наличие методов «бесшовного» внедрения вставок в геномы коронавирусов, а также их целенаправленной сборки еще не означает, что SARS-CoV-2 имеет лабораторное происхождение.

Как известно, наиболее подозрительной ученые считают фуриновую вставку в геноме коронавируса, которая состоит из 12 нуклеотидов. Специалисты сходятся во мнении, что эта вставка не могла появиться внутри генома SARS-CoV-2 ни путем дупликации, ни путем рекомбинации с геномами того же вируса. Там совсем другой нуклеотидный состав.

«Известия» обратились за пояснениями к вирусологу, ведущему научному сотруднику Национального центра биотехнологической информации Национальной медицинской библиотеки национальных институтов здравоохранения США, признанному эксперту в эволюционной и вычислительной биологии Евгению Кунину. Несколько месяцев назад ученый взялся за изучение «подозрительной» вставки в геноме коронавируса и вопроса о ее происхождении.

– Нет, мы не узнали, откуда конкретно происходит фуриновая вставка, и вряд ли когда-нибудь узнаем, – сказал «Известиям» Евгений Кунин. – Это всё же очень короткая нуклеотидная последовательность, и если она изменилась после приобретения вирусом, то дело безнадежное. Однако мы достигли известного прогресса в выяснении происхождения других вставок в геноме SARS-CoV-2. Они возникают не так уж редко в результате ошибок вирусной РНК-полимеразы. Ничего таинственного, конечно, в этом нет.

Происхождение вставки также расследовал известный российский биоинформатик Александр Панчин. По его словам, появление фуриновых сайтов происходило независимо шесть раз у бетакоронавирусов. Ученый сослался на исследование, опубликованное в Stem Cell Research.

– Шесть раз – это минимум, только по известным бетакоронавирусам, – отметил Александр Панчин. – Поэтому если на основе такой вставки выводить искусственность SARS-CoV-2, то в искусственности придется обвинить целую кучу вирусов, некоторые из которых существуют довольно давно и людей не заражают.

Биоинформатик согласен с тем, что «напечатать» можно абсолютно любой вирусный геном.

– Но из того, что что-то теоретически можно создать в лаборатории, отнюдь не вытекает, что это было создано в лаборатории, – подчеркнул Александр Панчин. – Вопрос о том, допускаю ли я какую-то вероятность лабораторного происхождения SARS-CoV-2, напоминает мне вопрос о существовании Бога. Допускать можно всё что угодно, но в науке принято всё же предоставлять доказательства.

Как известно, в отношении лабораторного происхождения нового коронавируса таких доказательств пока нет.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

синтетическая биология генетически модифицированные вирусы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Бактериофаги широкого спектра действия

Синтетические бактериофаги способны атаковать первоначально неспецифичные для них штаммы бактерий.

читать

Перепрограммированный полиовирус для безопасной вакцинации

Ученые вводили различные варианты синтетического полиовируса мышам, у большинства из которых не наблюдалось никаких проявлений заболевания, однако происходил синтез антител против полиовируса. Эти вирусы еще непригодны для вакцинирования человека, однако предлагаемый подход имеет огромный потенциал.

читать

Второе поколение ксеноботов

Усовершенствованные микророботы из эмбриональных клеток лягушек Xenopus laevis продемонстрировали сложное и отчасти управляемое поведение.

читать

Synthia v.3A

Учёные определили семь генов, которые нужно добавить к геному синтетической клетки, чтобы заставить нормально расти и аккуратно делиться.

читать

Пептиды против атеросклероза

Синтетические пептиды блокируют провоспалительные медиаторы и предотвращают атеросклероз in vitro, а также на животных моделях.

читать

Белковый конструктор

Авторы опробовали свои биосенсоры на ботулотоксине, коронавирусе, маркере инфаркта миокарда и других клинически значимых мишенях.

читать