Badanie, którego wyniki ukazały się właśnie w prestiżowym czasopiśmie naukowym „Nature”, powstały jako „zabawny projekt poboczny” – przyznaje główny autor dr Artem Babaian. Międzynarodowy zespół naukowców chciał jedynie sprawdzić zdolności nowego superkomputera. W tym celu dostarczył mu blisko 20 milionów gigabajtów danych, zawierających zsekwencjonowane geny z 5,7 miliona próbek biologicznych zebranych w różnych środowiskach – od rdzeni lodowcowych po zwierzęce odchody.

Superkomputer użyty w badaniach posiada moc obliczeniową 22 500 typowych procesorów. Wykonanie analizy, która tradycyjnemu superkomputerowi zajęłaby ponad rok (i kosztowała setki tysięcy dolarów), nowoczesnemu sprzętowi zajęła zaledwie 11 dni i kosztowała „tylko” 24 tys. dolarów. A uzyskane wyniki nie tylko wyszły daleko poza projekt poboczny, ale okazały się istotnym odkryciem.

Nowe wirusy pomogą wyśledzić źródło pandemii

Komputer przeanalizował dane i wykrył 132 000 wirusów RNA (do tej grupy należą m.in. wirus zapalenia wątroby typu C czy wirus RSV), z których zaledwie 15 000 było wcześniej znanych nauce. Wśród zidentyfikowanych przez komputer „nowości” znalazło się też dziewięć nowych koronawirusów, pochodzących najprawdopodobniej od świń, ptaków i nietoperzy.

Autorzy badania przyznają, że bez dodatkowych analiz nie można stwierdzić, czy te nowo odkryte koronawirusy mogą zarażać ludzi. Przypominają jednak, że obok tak groźnych koronawirusów, jak SARS-CoV-2 (odpowiedzialny za pandemię COVID-19), SARS-CoV i MERS-CoV, znane są też cztery, które zazwyczaj powodują u ludzi jedynie zwykłe przeziębienie.

Niespodziewany rezultat badania może pomóc w śledzeniu i zapobieganiu przyszłym epidemiom – twierdzą autorzy. – Wkraczamy w nową erę zrozumienia genetycznej różnorodności wirusów w przyrodzie oraz tego, jak wiele różnych zwierząt łączy się z tymi wirusami. Mamy nadzieję, że nie zostaniemy zaskoczeni, jeśli coś takiego jak SARS-CoV-2 pojawi się ponownie – mówi dr Artem Babaian.

Powstanie globalna baza nowych wirusów?

Naukowcy mają nadzieję, że na podstawie ich odkrycia powstanie baza informacji o wirusach, która pozwoli szybko zidentyfikować źródło danego patogenu, a dzięki temu nie tylko ograniczyć jego rozprzestrzenianie, lecz także w krótkim czasie opracować metody leczenia czy szczepionki.

– Jeśli u pacjenta wystąpi gorączka nieznanego pochodzenia, po zsekwencjonowaniu próbki krwi będzie można połączyć tego wirusa nieznanego u człowieka ze znacznie większą bazą danych wirusów istniejących w przyrodzie. Jeśli na przykład u pacjenta z St. Louis stwierdzimy infekcję wirusową nieznanego pochodzenia, w ciągu dwóch minut możemy przeszukać bazę danych i połączyć tego wirusa z, powiedzmy, wielbłądem z Afryki Subsaharyjskiej, od którego pochodziła próbka z 2012 roku – wyjaśnia dr Babaian.

Naukowcy liczą, że infekcje rozpoznawane bardzo wcześnie nigdy nie przerodzą się w pandemię. Jednak aby ten scenariusz się urzeczywistnił, konieczne jest prowadzenie profesjonalnej, zaawansowanej diagnostyki we wszystkich budzących wątpliwości przypadkach. A to może stanowić problem, szczególnie w słabo rozwiniętych krajach.

 

Źródło: Nature.