Od morčete k nosorožci aneb Která zvířata by měla začít uvažovat o nošení respirátoru

Jisté je, že koronaviry blízce příbuzné SARS-CoV-2 a ostatně i SARS-CoV(-1) zahrnuté do druhu Severe acute respiratory syndrome–related coronavirus (podrod Sarbecovirus, rod Betacoronavirus) jsou přirozeně široce rozšířené mezi vrápenci (rod Rhinolophus) volně žijícími ve východní a jihovýchodní Asii. Další velmi příbuzné koronaviry se pak přirozeně vyskytují u luskounů (rod Manis) a možná i u další živočichů. Je nutné si proto uvědomit, že nad lidstvem i v budoucnu bude viset Damoklův meč další pandemie, která může být způsobena hypotetickým koronavirem SARS-CoV-3. Bezpečně prováděný výzkum koronavirů může ale pomoci toto riziko snížit tím, že nám včas přinese informace o hrozícím nebezpečí.

Kvůli zoonotickému původu SARS-CoV-2 nebylo překvapením, když se už brzy po začátku pandemie ukázalo, že koronavirus SARS-CoV-2 je schopen infikovat široké spektrum nejrůznějších zvířat. Mezi zvířata, která se mohou tímto koronavirem nakazit, patří i) domácí zvířata chovaná v zájmových chovech jako lidští společníci, například psi, kočky, králíci, křečci nebo fretky, ii) zvířata hospodářská, především norci chovaní pro kožešinu, iii) zvířata tradičně prodávaná na čínských trzích se zvířaty, jako jsou například cibetky nebo psíci mývalovití, iv) zvířata chovaná v zoologických zahradách, například různé kočkovité šelmy (tygři, lvi, irbisové, atd.), primáti (především gorily, ale i mnozí další), ale i mnoho dalších druhů zvířat (vydry, binturongové, mravenečníci, hroši atd.) a konečně i v) volně žijící zvířata. Mezi nejdůležitější volně žijící zvířata, která se mohou koronavirem SARS-CoV-2 nakazit, patří bezesporu jelenci běloocasí (Odocoileus virginianus). Koronavirus SARS-CoV-2 se totiž může šířit nejen mezi jednotlivými jelenci, ale dokonce i z těchto jelenců zpět na člověka. Vznikl zde tedy druhotný zvířecí rezervoár, v jehož rámci se může virus množit, získávat různé nové genetické vlastnosti a poté opět ohrožovat člověka. Dalším významným rizikem, které je třeba si v souvislosti s infekcemi volně žijících zvířat nakažených koronavirem SARS-CoV-2 uvědomit, je to, že tyto infekce mohou představovat existenční riziko pro malé populace ohrožených druhů zvířat, a proto je třeba tyto infekci brát v potaz i z hlediska ochranářské biologie.

Z výše uvedených skutečností je patrné, že studium interakcí koronaviru SARS-CoV-2 a jeho různých zvířecích hostitelů může přinést zajímavé a velmi užitečné a důležité výsledky. Z tohoto důvodu jsme se na výzkum této problematiky zaměřili i v rámci výzkumné skupiny „e⁴ research group“ v Centru infekčních nemocí zvířat a na Fakultě tropického zemědělství. Nejdůležitější osobou v týmu, za kterou stojí podíl na všech dosažených úspěších, byl doktorandský student Jignesh (Jigs) Italiya, MVD.

Ve spolupráci se Safari Parkem Dvůr Králové se mu podařilo mezi roky 2020 a 2022 odebrat vzorky krve z téměř stovky tamních zvířat. V séru získaném z těchto vzorků krve pak hledal protilátky proti koronaviru SARS-CoV-2, které by ukázaly, že testovaná zvířata v minulosti prodělala infekci tímto koronavirem. Výzkum nebyl jednoduchý hned z několika důvodů. Zaprvé bylo možné získat vzorky pouze ze zvířat, u kterých musela být odebírána krev za účelem rutinního vyšetření, a nebylo tedy možné vybírat si nejzajímavější druhy. Zadruhé spektrum studovaných zvířecích druhů bylo velmi široké. Sahalo od kopytníků přes šelmy až po primáty a mnohé další skupiny zvířat. K nejčastěji používané sérologické analýze ELISA jsme proto museli použít protein A z bakterie Staphylococcus aureus. Výsledky této studie ale byly velmi zajímavé a ukázaly, že široké spektrum zvířat ve Dvoře Králové má protilátky schopné rozeznávat antigeny na povrchu koronaviru SARS-CoV-2. U velké části z nich se pravděpodobně jednalo o zkříženou reaktivitu získanou díky předchozím infekcím způsobeným jinými koronaviry. Nicméně v séru jednoho levharta perského (Panthera pardus tulliana), jednoho nosorožce černého (Diceros bicornis) a jednoho nosorožce bílého (Ceratotherium simum) se ve spolupráci s Výzkumným ústavem veterinárního lékařství podařilo detekovat protilátky, které blokovaly množení koronaviru SARS-CoV-2, což ukazuje, že tato zvířata se s největší pravděpodobností tímto virem v minulosti nakazila. Tato práce byla prvním důkazem, že se koronavirem SARS-CoV-2 mohou nakazit i nosorožci.

V polovině roku 2022 odcestoval doktorand Jignesh Jigs na tři měsíce do Senegalu, kde se měl s využitím mobilní laboratoře CZU mobiLAB pokusit o detekci koronavirů ve zvířatech žijících v tamní rezervaci Bandia. Očekávali jsme detekci různých zvířecích koronavirů, a proto si Jigs připravil univerzální primery schopné detekovat všechny zástupce čeledi Coronaviridae. PCR prováděná přímo v terénu skutečně ukázala, že jeden ze studovaných vzorků byl pozitivní. Byl jím vzorek trusu nosorožce bílého. K našemu překvapení se po Jigsově příjezdu do Česka a osekvenování vzorku ukázalo, že nosorožec byl infikován koronavirem SARS-CoV-2. Vzhledem k tomu, že všechny kontroly vycházely Jigsovi vždy negativně a že Jigs i všichni jeho kolegové byli po celou dobu pobytu v Senegalu pravidelně testováni, nikdo z nich nebyl pozitivní a nikdo neměl ani příznaky infekce, není důvod se domnívat, že se jedná o kontaminaci. Čirou náhodou se tak Jigsovi podařilo ve volné přírodě potvrdit naše výsledky získané na vzorcích ze Dvora Králové, které ukazují, že nosorožci mohou být infikováni koronavirem SARS-CoV-2.

Články napsané na základě obou těchto studií (sérologická z Česka i molekulárně genetická ze Senegalu) jsou nyní v recenzním řízení prestižních časopisů Frontiers in Veterinary Science a Emerging and Transboundary Diseases. Oba časopisy jsou v prvním decilu nejvíce citovaných časopisů v rámci veterinárních věd.

RNDr. Jiří Černý, Ph.D.