Asal-usul SARS-CoV-2 dari Hewan ?

Perdagangan hewan yang rentan terhadap virus corona kelelawar kemungkinan menjadi penyebab pandemi COVID-19.

Meski pertama kali terdeteksi di bulan Desember 2019, COVID-19 diduga hadir di provinsi Hubei, China, sekitar sebulan sebelumnya (1). Dari mana datangnya penyakit baru pada manusia ini? Untuk memahami asal mula pandemi COVID-19, perlu kembali ke tahun 2002. Saat itu virus corona pernapasan baru muncul di Foshan, provinsi Guangdong, Cina, dan menyebar ke 29 negara (2). Secara keseluruhan ~8000 orang terinfeksi dengan coronavirus sindrom pernafasan akut yang parah (SARS-CoV) sebelum tindakan kesehatan masyarakat mengendalikan penyebarannya pada tahun 2003. Asal zoonosis dari SARS-CoV kemudian dikaitkan dengan hewan hidup yang tersedia di pasar. Peristiwa limpahan sporadis SARS-CoV lebih lanjut dari hewan terjadi di Guangzhou, Guangdong, dan beberapa peneliti yang bekerja dengan virus yang dikultur terinfeksi dalam kecelakaan laboratorium (3), tetapi pada akhirnya SARS-CoV dihapus dari populasi manusia. Perdagangan hewan inang yang rentan adalah tema umum yang penting dalam munculnya SARS dan COVID-19.

 

Tiga tahun setelah epidemi SARS dimulai, penyelidikan mengungkapkan bahwa kelelawar tapal kuda (Rhinolophus) di China menyimpan virus corona terkait (4). Ini secara kolektif membentuk spesies SARS-related coronavirus (SARSr-CoV), yang terdiri dari subgenus Sarbecovirus dari genus Betacoronavirus. Disimpulkan bahwa sarbecovirus yang beredar pada kelelawar tapal kuda menyemai nenek moyang SARS-CoV pada inang hewan perantara, kemungkinan besar kucing luwak (3). Meskipun inang perantara lain yang mungkin untuk SARS-CoV telah diidentifikasi, khususnya anjing rakun dan luak (untuk dijual dengan kucing luwak di pasar hewan), populasi kucing luwak di pasar yang tampaknya telah bertindak sebagai saluran penularan ke manusia. dari reservoir kelelawar tapal kuda SARS-CoV, daripada musang yang menjadi spesies inang reservoir jangka panjang. 

Sepertinya musang dari penangkaran awalnya terinfeksi melalui kontak langsung dengan kelelawar—misalnya, sebagai akibat kelelawar mencari makan di peternakan atau pasar—atau terinfeksi sebelum ditangkap. Setelah epidemi SARS, pengawasan lebih lanjut mengungkapkan ancaman langsung yang ditimbulkan oleh sarbecovirus dari kelelawar tapal kuda. Terlepas dari peringatan yang jelas ini, anggota lain dari spesies SARSr-CoV, SARS-CoV-2, muncul pada 2019 yang menyebar dengan efisiensi yang belum pernah terjadi sebelumnya di antara manusia. Ada spekulasi bahwa Institut Virologi Wuhan (WIV) di Hubei adalah sumber pandemi karena tidak ada inang perantara SARS-CoV-2 yang telah diidentifikasi hingga saat ini dan karena lokasi geografis WIV.

 

SARS-CoV-2 pertama kali muncul di kota Wuhan, yang berjarak >1500 km dari sarbecovirus alami terdekat yang diketahui dikumpulkan dari kelelawar tapal kuda di provinsi Yunnan, yang mengarah ke teka-teki yang jelas: Bagaimana SARS-CoV-2 tiba di Wuhan? Sejak kemunculannya, pengambilan sampel telah mengungkapkan bahwa virus corona yang secara genetik dekat dengan SARSCoV-2 beredar di kelelawar tapal kuda, yang tersebar luas dari Cina Timur ke Barat, dan di Asia Tenggara dan Jepang (5). 

Rentang geografis yang luas dari inang reservoir potensial—misalnya, spesies kelelawar tapal kuda menengah (R. affinis) atau paling sedikit (R. pusillus), yang diketahui terinfeksi sarbecovirus—menunjukkan bahwa fokus tunggal pada Yunnan salah tempat (5 ). Mengkonfirmasi pernyataan ini, sarbecovirus kelelawar yang paling dekat secara evolusioner diperkirakan memiliki nenek moyang yang sama dengan SARS-CoV-2 setidaknya 40 tahun yang lalu (5), menunjukkan bahwa virus yang dikumpulkan di Yunnan ini sangat berbeda dari nenek moyang SARS-CoV-2. Virus pertama yang dilaporkan oleh WIV, RaTG13 (6), tentu saja terlalu berbeda untuk menjadi nenek moyang SARS-CoV-2, memberikan bukti genetik kunci yang melemahkan gagasan “kebocoran lab”. Selain itu, tiga sarbecovirus lain yang dikumpulkan di Yunnan secara independen dari WIV sekarang merupakan coronavirus kelelawar yang paling dekat dengan SARS-CoV-2 yang telah diidentifikasi: RmYN02, RpYN06, dan PrC31 (lihat gambar).

 

Jadi, bagaimana SARS-CoV-2 masuk ke manusia? Meskipun ada kemungkinan bahwa penyebaran virus terjadi melalui kontak langsung antara kelelawar tapal kuda dengan manusia, risiko yang diketahui untuk SARSr-CoVs (7), kasus SARS-CoV-2 pertama yang terdeteksi pada bulan Desember 2019 dikaitkan dengan pasar becek Wuhan (8) . Hal ini konsisten dengan beberapa peristiwa limpahan terkait pasar hewan pada bulan November dan Desember (9). Saat ini tidak mungkin untuk memastikan sumber hewan dari SARS-CoV-2, tetapi perlu dicatat bahwa hewan hidup, termasuk kucing luwak, rubah, cerpelai, dan anjing rakun, semuanya rentan terhadap sarbecovirus, dijual di pasar Wuhan, termasuk pasar Huanan (diidentifikasi sebagai episentrum wabah di Wuhan) sepanjang 2019 (10). 

Banyak dari hewan tersebut diternakkan untuk diambil bulunya dalam skala besar dan kemudian dijual ke pasar hewan (11). Beberapa spesies ternak ini (cerpelai Amerika, rubah merah, dan anjing rakun) dijual hidup-hidup untuk makanan oleh penjual hewan Wuhan, seperti juga satwa liar yang terperangkap (termasuk anjing rakun dan harimau), meskipun tidak ada spesies kelelawar yang dijual (10). Secara bersamaan, hal ini menunjukkan peran sentral untuk hewan inang perantara hidup yang rentan SARSr-CoV sebagai sumber utama nenek moyang SARS-CoV-2 yang terpapar pada manusia, seperti halnya dengan asal-usul SARS.

 

Sarbecovirus terkait erat dengan SARS-CoV-2 Coronavirus yang secara evolusi paling dekat dengan severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) telah diambil sampelnya di Cina, Kamboja, Jepang, dan Thailand (5). Pohon filogenetik, disimpulkan dari bagian genom yang diminimalkan untuk rekombinasi (5), menunjukkan sarbecovirus terkait erat dengan SARS-CoV-2. Spesies inang untuk setiap virus, kelelawar tapal kuda (Rhinolophus), manusia (Homo sapiens), dan trenggiling (Manis javanica) dan tahun pengumpulan sampel ditunjukkan pada kunci. Longquan140 disimpulkan dari bagian genomik lain (5) (garis putus-putus). Lihat tabel tambahan S1 untuk lebih rinci.

 

Jika rute penularan ke manusia ini ada, mengapa kemunculannya sangat jarang sehingga hanya dua wabah besar yang terjadi dalam dua dekade terakhir? Peristiwa limpahan tidak begitu luar biasa di lokasi di mana kontak manusia-hewan lebih sering terjadi. Hal ini ditunjukkan oleh penelitian serologi yang menunjukkan bukti antibodi spesifik SARSr-CoV pada orang yang tinggal di lokasi pedesaan (12), dan tingkat yang lebih tinggi tercatat pada orang yang tinggal di dekat gua kelelawar (7). Risiko limpahan akan meningkat dengan perambahan manusia ke daerah pedesaan, yang dihasilkan dari jaringan perjalanan baru di sekitar dan antar daerah perkotaan. Ketika virus baru kemudian terpapar ke populasi manusia yang padat, seperti di kota Wuhan, peristiwa limpahan ini memiliki peluang yang jauh lebih tinggi untuk menghasilkan penyebaran lanjutan yang substansial (1).

 

Salah satu peristiwa ekologis tertentu di China yang sangat mengganggu perdagangan daging, dan dengan demikian berkontribusi pada peningkatan kontak satwa liar-manusia, adalah kekurangan produk daging babi pada tahun 2019. Ini adalah konsekuensi langsung dari pandemi virus African swine fever (ASFV) (11), yang menyebabkan ~150 juta babi dimusnahkan di China, yang mengakibatkan pengurangan pasokan daging babi sebesar ~11,5 juta metrik ton pada tahun 2019. Meskipun produksi daging lain, seperti unggas, daging sapi, dan produk ikan, sedikit meningkat dan China mengimpor lebih banyak dari ini produk dari pasar internasional untuk mengurangi kekurangan, pasokan ini hanya menutupi sebagian kecil dari kerugian daging babi terkait ASFV. Akibatnya, harga daging babi mencapai rekor tertinggi pada November 2019, dengan harga grosir meningkat ~2,3 kali dibandingkan dengan tahun sebelumnya. Selain itu, produksi babi telah dipindahkan dari Cina Selatan ke Cina Utara sejak 2016. Hal ini, ditambah dengan pembatasan secara ketat pada pergerakan babi hidup dan produk babi untuk mengurangi pandemi ASFV, mengurangi ketersediaan daging babi di provinsi Timur dan Selatan, yang mengakibatkan kenaikan harga yang jauh lebih tajam di wilayah ini. Sebagai tanggapan, konsumen dan produsen makanan mungkin telah menggunakan daging alternatif, termasuk satwa liar yang dibudidayakan atau ditangkap, terutama di Cina Selatan di mana satwa liar dikonsumsi secara tradisional (11). Meningkatnya perdagangan hewan ternak dan satwa liar yang rentan dapat menyebabkan manusia lebih sering berhubungan dengan produk daging dan hewan yang terinfeksi patogen zoonosis, termasuk SARSr-CoVs.

 

Ada laporan kontroversial tentang kasus SARS-CoV-2 manusia di China yang ditelusuri kembali ke kontak dengan makanan beku impor dan SARS-CoV-2 tampaknya diidentifikasi dari makanan beku, kemasan, dan permukaan penyimpanan (13). Dalam upaya mencegah penyebaran ASFV melalui jalur transportasi babi hidup, pasokan melalui rantai dingin telah didorong oleh pemerintah China sejak Oktober 2018, dengan dukungan yang lebih kuat sejak September 2019 berupa pembebasan biaya tol tol untuk daging babi beku. Permintaan daging babi yang besar memfasilitasi penggunaan transportasi rantai dingin untuk semua jenis daging, khususnya dari tempat-tempat dengan harga lebih rendah ke tempat-tempat dengan harga lebih tinggi, secara legal (atau ilegal), berpotensi juga termasuk pengangkutan spesies yang rentan terhadap infeksi SARSr-CoV. . Laporan Asal Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) (8) mencatat bangkai satwa liar, terutama luak, tertinggal di lemari es di pasar Huanan, serta penjualannya sebagai barang beku pada akhir Desember 2019. Kemungkinan satwa liar ini telah terperangkap atau bertani di tempat lain dan dijual ke pasar Wuhan melalui rantai dingin. Paparan juga berpotensi terjadi melalui pemberian makan bangkai yang terinfeksi virus corona ke hewan hidup baik di transportasi maupun di pasar.

 

Munculnya SARS-CoV-2 memiliki sifat yang konsisten dengan limpahan alami (9). Meskipun pengangkutan dari gua kelelawar sarbecovirus cukup dekat dengan SARS-CoV-2 untuk menjadi nenek moyang sebagai sampel penelitian ke WIV secara teoritis dimungkinkan, skenario seperti itu akan sangat tidak mungkin dibandingkan dengan skala kontak hewan yang rentan terhadap manusia yang secara rutin terjadi. dalam perdagangan hewan. Sebagai alternatif, kelelawar guano (kotoran) dikumpulkan untuk digunakan sebagai pupuk, sekali lagi dalam skala yang jauh lebih besar daripada kunjungan penelitian tidak teratur ke gua-gua kelelawar, konsisten dengan penularan SARSr-CoV yang jarang terjadi tetapi terus berlanjut ke manusia di daerah pedesaan (7, 12).  Secara keseluruhan, penularan SARSr-CoV dari hewan ke manusia yang terkait dengan hewan hidup yang terinfeksi adalah penyebab paling mungkin dari pandemi COVID-19.

 

Kelelawar tapal kuda, seperti kelelawar tapal kuda yang lebih besar ini (Rhinolophus ferrumequinum), dapat menjadi reservoir virus corona.

 

Namun, skala besar pasokan rantai dingin, terutama setelah gangguan pada industri daging di China yang disebabkan oleh pemusnahan terkait ASFV, menunjukkan bahwa bangkai hewan rentan beku, baik untuk konsumsi manusia atau hewan, tidak boleh diabaikan karena memainkan peran. munculnya SARS-CoV-2. Hal ini terutama akan terjadi jika populasi nenek moyang SARSCoV-2 ditemukan lebih jauh dari Wuhan, karena perdagangan hewan hidup jauh lebih mungkin melibatkan lokasi yang lebih proksimal ke kota, misalnya, prefektur provinsi Hubei. Serologi, pengambilan sampel, dan wawancara individu (misalnya, penjerat, pedagang, dan peternak) yang terhubung dengan sumber satwa liar yang dijual di pasar Wuhan pada bulan Oktober dan November 2019 akan menjadi langkah selanjutnya yang masuk akal dalam penyelidikan di masa depan.

 

Setelah berada di populasi manusia, SARSCoV-2 telah menyebar dengan sangat cepat untuk patogen manusia baru. Berlawanan dengan harapan klasik untuk lompatan spesies inang, SARSCoV-2 sangat mampu menularkan manusia, termasuk transmisi tanpa gejala yang sering dan amplifikasi melalui peristiwa superspreader. “Keberhasilan” awal ini, setidaknya sebelum munculnya varian yang menjadi perhatian, tidak mungkin disebabkan oleh adaptasi awal pada manusia tetapi lebih dapat dikaitkan dengan sifat SARSCoV-2 yang relatif umum (14), dibuktikan dengan seringnya penularan ke manusia. mamalia: cerpelai, kucing, dan lain-lain. Yang mengkhawatirkan, bukti eksperimental baru-baru ini menemukan bahwa sarbecovirus yang diturunkan dari trenggiling (mungkin diperoleh dari paparan kelelawar tapal kuda atau hewan lain yang terinfeksi setelah perdagangan ilegal ke China) juga dapat menginfeksi sel manusia dan memiliki protein Spike yang bahkan lebih baik dalam memfasilitasi masuknya ke dalam sel manusia. dibandingkan dengan SARS-CoV-2 (15). Secara kolektif, ini menunjukkan risiko limpahan lebih lanjut yang meluas ke anggota garis keturunan yang lebih berbeda dari mana SARS-CoV-2 muncul dan menyiratkan limpahan yang sering dari kelelawar ke satwa liar rentan lainnya.

 

Manusia sekarang menjadi spesies inang SARSCoV-2 yang dominan. Bahayanya, SARS-CoV-2 dapat menyebar dari manusia ke spesies hewan lain, yang disebut reverse zoonosis, seperti yang diduga terjadi pada rusa berekor putih di Amerika Serikat. Infeksi promiscuous dari berbagai spesies inang oleh sarbecovirus berarti bahwa limpahan SARSr-CoVs di masa depan dari satwa liar sangat mungkin terjadi, dan vaksin saat ini mungkin tidak melindungi terhadap varian baru. Intensitas pengambilan sampel sarbecovirus perlu segera ditingkatkan untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang risiko limpahan ini. Temuan sarbecovirus baru-baru ini, tidak berbeda dengan SARS-CoV-2, yang tersebar di Asia Tenggara menekankan urgensi pemantauan keragaman virus corona. Umat ​​manusia harus bekerja sama di luar batas negara untuk memperkuat pengawasan terhadap virus corona di antarmuka manusia-hewan untuk meminimalkan ancaman baik varian mapan maupun yang berkembang yang menghindari vaksin dan untuk menghentikan kejadian limpahan di masa depan.

 

DAFTAR PUSTAKA

1. J. Pekar et al., Science 372, 412 (2021).

2. T. G. Ksiazek et al., N. Engl. J. Med. 348, 1953 (2003).

3. H.-D. Song et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102, 2430 (2005).

4. W. Li et al., Science 310, 676 (2005).

5. S. Lytras et al., bioRxiv 10.1101/2021.01.22.427830 (2021).

6. P. Zhou et al., Nature 579, 270 (2020).

7. N. Wang et al., Virol. Sin. 33, 104 (2018).

8. WHO-convened global study of origins of SARS-CoV-2: China Part; www.who.int/publications/i/item/whoconvened-global-study-of-origins-of-sars-cov-2-chinapart (2021).

9. E. C. Holmes et al., Cell 10.1016/j.cell.2021.08.017 (2021) .

10. X. Xiao et al., Sci. Rep. 11, 11898 (2021).

11. W. Xia et al., Preprints, 10.20944/preprints202102.0590.v1 (2021).

12. H. Li et al., Biosaf Health 1, 84 (2019).

13. J. Han et al., Environ. Chem. Lett. 19, 5 (2020).

14. C. Conceicao et al., PLOS Biol. 18, e3001016 (2020).

15. S. J. Dicken et al., bioRxiv 10.1101/2021.03.22.436468 (2021).

 

SUMBER:

Spyros Lytras, Wei Xia, Joseph Hughes, Xiaowei Jiang, David L. Robertson .  2021. The animal origin of SARS-CoV-2 Trading of animals susceptible to bat coronaviruses is the likely cause of the COVID-19 pandemic. SCIENCE sciencemag.org, 27 AUGUST 2021 • VOL 373 ISSUE 6558. pp 969-970.

Science.sciencemag.org/content/373/6558/968/suppl/DC1 Published online 17 August 2021 10.1126/science.abh0117