Коронавирус нерукотворный: разбираем гипотезу о лабораторном происхождении SARS-CoV-2
В начале февраля этого года специалисты ВОЗ, посетившие Ухань, заявили на пресс-конференции, что исключают [1] версию об искусственном происхождении коронавируса SARS-CoV-2. Вирус, вероятно, достался нам от летучих мышей через неизвестного промежуточного хозяина. И все же согласно опросу «Левада-центра», опубликованному в марте, 64% россиян заявили, что «коронавирус создан искусственно и является новой формой биологического оружия» [2] (Рис. 1).
Действительно, за время эпидемии в СМИ появилась масса версий об искусственном происхождении коронавируса. Большинство из них подозревали Уханьскую лабораторию, но звучали и обвинения в адрес США и даже российского «Вектора». Утверждалось, что SARS-CoV-2 был сделан с использованием последовательностей генома ВИЧ, генов человека, что это коронавирус из научной публикации в журнале Nature - все это подробно разбиралось на страницах моего блога [3-4].
Но одна конспирологическая теория появилась не в желтых СМИ и не в частном блоге, а перекочевала с Habr’a [5] на страницы вполне респектабельного научного журнала BioEssays [6]. В статье Россаны Сегрето и Юрия Дейгина было сказано, что коронавирус SARS-CoV-2 «мог быть синтезирован путем комбинирования генома, похожего на коронавирус RaTG13, с рецептор-связывающим доменом коронавируса, похожего на обнаруженный у панголинов». Любопытно, что у Юрия (автора этой гипотезы, исходно выложенной на Habr’e) это первая научная статья.
Сегодня в журнале BioEssays вышел подробный разбор многочисленных ошибок, обнаруженных в этой статье, и анализ свидетельств в пользу природного происхождения коронавируса SARS-CoV-2. Эту работу мы сделали с Александром Тышковским, старшим научным сотрудником лаборатории системной биологии старения в МГУ имени М.В. Ломоносова и Медицинской школе Гарварда.
Разберем проблемы статьи Сегрето и Дейгина по пунктам.
1. Коронавирус RaTG13 из летучих мышей является ближайшим известным родственником коронавируса SARS-CoV-2. Однако между этими двумя вирусами имеется лишь 96.2% сходства на уровне генома. Из этих различий вытекает примерная оценка времени расхождения этих коронавирусов - 1948-1982 годы (40-70 лет назад). Даже культивирование в лаборатории не поможет значительно ускорить этот процесс: так, культивирование родственного вируса атипичной пневмонии (SARS-CoV) в течение 30 дней привело лишь к 0.02% различий на уровне генома. Следовательно, на создание SARS-CoV-2 из RaTG13 в таком эксперименте ушло бы более 15 лет.
Можно было бы возразить, что существуют методы, позволяющие ускорить накопление мутаций при эволюции вирусов в лаборатории. Однако такие методы оставляют «следы»: некоторые мутации при таком подходе происходят чаще, чем в естественных условиях. На эволюционном пути, ведущему к SARS-CoV-2, таких следов мы не видим. Напротив, нуклеотидные замены происходили с такими же относительными частотами, что и на эволюционном пути другого природного коронавируса - SARS-CoV (Рис 2).
2. Для создания коронавируса SARS-CoV-2 не подходит и рецептор-связывающий домен коронавируса, обнаруженный у панголинов. Сегрето и Дейгин пишут об идентичности этого домена с таковым у SARS-CoV-2, но это верно только на уровне аминокислотных последовательностей. На генетическом уровне сходство между участками РНК, кодирующими эти домены, составляет лишь 86.6% (Рис. 3). А значит накопление этих отличий тоже заняло бы многие годы. При том, что коронавирус из панголинов был обнаружен только в 2019 году.
3. Настаивая на том, что коронавирус SARS-CoV-2 - продукт совмещения коронавируса из летучей мыши и коронавируса из панголинов, Сегрето и Дейгин говорят о низкой вероятности естественной рекомбинации, «учитывая низкую плотность популяции панголинов и низкую встречаемость у них коронавирусов». Для такого сценария в одного панголина должны были одновременно попасть сразу два коронавируса, что может показаться маловероятным. Но почти все штаммы коронавирусов, которые мы видим у панголинов, произошли от вирусов летучих мышей. И текущий коронавирус панголина - не исключение. Поэтому даже если бы речь шла о рекомбинации двух коронавирусов, она вполне могла бы произойти у летучих мышей, где вирусы это делают постоянно. А уже после этого получившийся вирус мог попасть в панголина, и такой сценарий маловероятным уже не кажется.
Наконец, Сегрето и Дейгин даже не упоминают статью в журнале Nature Microbiology, в которой изучали эволюцию коронавирусов и пришли к выводу, что SARS-CoV-2, вероятно, и вовсе не является продуктом рекомбинации. Судя по гену шиповидного белка, в ходе рекомбинации возник вирус летучей мыши RaTG13. Так что если уж и говорить о каком-то искусственном происхождении коронавируса, то скорее этого. Правда, открыт он был еще за несколько лет до SARS-CoV-2, поэтому и тут конспирологов ждет провал.
4. Еще один аргумент Сегрето и Дейгина заключается в обнаруженном ими участке РНК SARS-CoV-2, который может разрезаться ферментом FauI. Такие ферменты используют генные инженеры, а место для разрезания находится внутри 12 нуклеотидной вставки в фуриновом сайте, который играет важную роль в проникновении вируса в клетки. Казалось бы, вот она - улика, намекающая на искусственное происхождение. Однако дело в том, что генные инженеры знают о тысячах подобных ферментов, и каждый из них узнает свою нуклеотидную последовательность. Чтобы показать, насколько легко можно найти сайт разрезания какого-то фермента в любом интересующемся участке гена, мы использовали простую программу NEBCutter. Мы посмотрели, сколько потенциальных «сайтов разрезания» можно найти в 500-нуклеотидной окрестности того участка, который разрезается FauI. Таких сайтов нашлось 287, из них 180 - уникальных (примеры можно увидеть на Рис. 4).
Другими словами, в среднем, каждый третий нуклеотид разрезается каким-то ферментом. Авторы допускают типичную ошибку «Техасского стрелка», когда сначала «стреляют», а потом дорисовывают мишень. Никаких априорных оснований выделять именно сайт FauI не было, а внутри обсуждаемого 12-нуклеотидного фрагмента сайт разрезания какого-нибудь фермента нашелся бы почти наверняка (я опущу расчеты, но вероятность этого порядка 99.5%).
Это не все ошибки и некорректные допущения в статье, которые мы нашли, но некоторые могут оказаться слишком сложными для популярного изложения. Стоит отметить лишь возражения на родственные конспирологические теории, на которые намекают Сегрето и Дейгин все в той же статье. Идея, что SARS-CoV-2 сделан не из упомянутых известных вирусов летучих мышей или панголинов, а из неких неизвестных вирусов, тщательно скрываемых в Уханьской лаборатории - не фальсифицируема (не удовлетворяет критерию Поппера, не может быть проверена). Более того, она проигрывает по вероятности гипотезе о рекомбинации двух неизвестных вирусов в природе в силу меньшего количества дополнительных допущений (принцип бритвы Оккама).
В своей статье Дейгин и Сегрето пишут так же, что методами современной синтетической биологии, можно было бы напечатать абсолютно любой геном, в том числе геном SARS-CoV-2, «не оставив следов». Это, конечно, так, но аргументом не является, поскольку современными методами синтетической биологии можно было бы воссоздать любой вирус, и SARS-CoV-2 здесь ничем не выделяется. С тем же успехом можно было бы написать статью о лабораторном происхождении любого из возбудителей простуды.
У психолога Роба Брозертона есть прекрасная книга: «Недоверчивые умы. Чем нас привлекают теории заговоров» [8], которую я не устаю рекомендовать. В ней приводится несколько интересных особенностей человеческого мышления, толкающих верить в ничем не подтвержденные заговоры.
Во-первых, людям свойственна «ошибка пропорциональности» - это ожидание, что у больших событий должны быть большие причины. Людям сложно поверить, что президента могущественной страны убил обычный человек или, что закрытие аэропортов по всему миру случилось из-за какой-то жалкой случайной мутации. Любопытно, что теории заговоров возникают вокруг наиболее опасных вирусов, но я не встречал, скажем, теории о том, что за созданием вируса герпеса стоит секретная лаборатория.
Во-вторых, людям свойственно телеологическое мышление - представление, что все происходит с какой-то целью. Раньше люди анимировали природу, видели в землетрясениях, громе или шквале гнев духов или богов. Теперь эти явления людям понятны, а вот причины эпидемий многих ставят в тупик. И в них аналогично ищут разумное начало. В этом конспирологическое мышление близко к креационизму [9].
В-третьих, людям свойственны проекции - попытки понять мышление других людей, поставив себя на их место. В 2011 году в Британском журнале социальной психологии вышла статья о том, что люди, верящие в теории заговоров, сами с большей охотой приняли бы участие в заговоре [10].
Все это в совокупности и дает нам информационную эпидемию о том, как страшные ученые травят людей вирусами, а потом травят еще раз - вакцинами, чтобы внедрить всем чипы и управлять человечеством через 5G. И если эффективные вакцины от коронавируса уже созданы, победа над теориями заговоров нам пока только снится. Но, по крайней мере, к ней нужно стремиться, особенно на страницах научных журналов.
[1] https://www.rbc.ru/society/09/02/2021/602269ca9a79476961c9fcfb
[2] https://www.levada.ru/2021/03/01/koronavirus-vaktsina-i-proishozhdenie-virusa/
[3] https://scinquisitor.livejournal.com/173753.html
[4] https://scinquisitor.livejournal.com/174949.html
[5] https://habr.com/ru/post/497956/
[6] Segreto, R., & Deigin, Y. (2021). The genetic structure of SARS‐CoV‐2 does not rule out a laboratory origin. BioEssays, 43, e2000240. https://doi.org/10.1002/bies.202000240.
[7] Tyshkovskiy, A., Panchin, AY. (2021). There is no evidence of SARS‐CoV‐2 laboratory origin: Response to Segreto and Deigin (https://doi.org/10.1002/bies.202000240). BioEssays. e2000325. https://doi.org/10.1002/bies.202000325
[8] https://evolutionfund.ru/project/1/book/3/nedoverchivye-umy-chem-nas-privlekayut-teorii-zagovorov
[9] Pascal et al. 2018. Creationism and conspiracism share a common teleological bias. Current Biology. 28. 847-870.
[10] Douglas et al. 2011. Does it take one to know one? Endorsement of conspiracy theories is influenced by personal willingness to conspire. British Journal of Social Psychology. 10 (3): 544-552
Действительно, за время эпидемии в СМИ появилась масса версий об искусственном происхождении коронавируса. Большинство из них подозревали Уханьскую лабораторию, но звучали и обвинения в адрес США и даже российского «Вектора». Утверждалось, что SARS-CoV-2 был сделан с использованием последовательностей генома ВИЧ, генов человека, что это коронавирус из научной публикации в журнале Nature - все это подробно разбиралось на страницах моего блога [3-4].
Но одна конспирологическая теория появилась не в желтых СМИ и не в частном блоге, а перекочевала с Habr’a [5] на страницы вполне респектабельного научного журнала BioEssays [6]. В статье Россаны Сегрето и Юрия Дейгина было сказано, что коронавирус SARS-CoV-2 «мог быть синтезирован путем комбинирования генома, похожего на коронавирус RaTG13, с рецептор-связывающим доменом коронавируса, похожего на обнаруженный у панголинов». Любопытно, что у Юрия (автора этой гипотезы, исходно выложенной на Habr’e) это первая научная статья.
Сегодня в журнале BioEssays вышел подробный разбор многочисленных ошибок, обнаруженных в этой статье, и анализ свидетельств в пользу природного происхождения коронавируса SARS-CoV-2. Эту работу мы сделали с Александром Тышковским, старшим научным сотрудником лаборатории системной биологии старения в МГУ имени М.В. Ломоносова и Медицинской школе Гарварда.
Разберем проблемы статьи Сегрето и Дейгина по пунктам.
1. Коронавирус RaTG13 из летучих мышей является ближайшим известным родственником коронавируса SARS-CoV-2. Однако между этими двумя вирусами имеется лишь 96.2% сходства на уровне генома. Из этих различий вытекает примерная оценка времени расхождения этих коронавирусов - 1948-1982 годы (40-70 лет назад). Даже культивирование в лаборатории не поможет значительно ускорить этот процесс: так, культивирование родственного вируса атипичной пневмонии (SARS-CoV) в течение 30 дней привело лишь к 0.02% различий на уровне генома. Следовательно, на создание SARS-CoV-2 из RaTG13 в таком эксперименте ушло бы более 15 лет.
Можно было бы возразить, что существуют методы, позволяющие ускорить накопление мутаций при эволюции вирусов в лаборатории. Однако такие методы оставляют «следы»: некоторые мутации при таком подходе происходят чаще, чем в естественных условиях. На эволюционном пути, ведущему к SARS-CoV-2, таких следов мы не видим. Напротив, нуклеотидные замены происходили с такими же относительными частотами, что и на эволюционном пути другого природного коронавируса - SARS-CoV (Рис 2).
2. Для создания коронавируса SARS-CoV-2 не подходит и рецептор-связывающий домен коронавируса, обнаруженный у панголинов. Сегрето и Дейгин пишут об идентичности этого домена с таковым у SARS-CoV-2, но это верно только на уровне аминокислотных последовательностей. На генетическом уровне сходство между участками РНК, кодирующими эти домены, составляет лишь 86.6% (Рис. 3). А значит накопление этих отличий тоже заняло бы многие годы. При том, что коронавирус из панголинов был обнаружен только в 2019 году.
3. Настаивая на том, что коронавирус SARS-CoV-2 - продукт совмещения коронавируса из летучей мыши и коронавируса из панголинов, Сегрето и Дейгин говорят о низкой вероятности естественной рекомбинации, «учитывая низкую плотность популяции панголинов и низкую встречаемость у них коронавирусов». Для такого сценария в одного панголина должны были одновременно попасть сразу два коронавируса, что может показаться маловероятным. Но почти все штаммы коронавирусов, которые мы видим у панголинов, произошли от вирусов летучих мышей. И текущий коронавирус панголина - не исключение. Поэтому даже если бы речь шла о рекомбинации двух коронавирусов, она вполне могла бы произойти у летучих мышей, где вирусы это делают постоянно. А уже после этого получившийся вирус мог попасть в панголина, и такой сценарий маловероятным уже не кажется.
Наконец, Сегрето и Дейгин даже не упоминают статью в журнале Nature Microbiology, в которой изучали эволюцию коронавирусов и пришли к выводу, что SARS-CoV-2, вероятно, и вовсе не является продуктом рекомбинации. Судя по гену шиповидного белка, в ходе рекомбинации возник вирус летучей мыши RaTG13. Так что если уж и говорить о каком-то искусственном происхождении коронавируса, то скорее этого. Правда, открыт он был еще за несколько лет до SARS-CoV-2, поэтому и тут конспирологов ждет провал.
4. Еще один аргумент Сегрето и Дейгина заключается в обнаруженном ими участке РНК SARS-CoV-2, который может разрезаться ферментом FauI. Такие ферменты используют генные инженеры, а место для разрезания находится внутри 12 нуклеотидной вставки в фуриновом сайте, который играет важную роль в проникновении вируса в клетки. Казалось бы, вот она - улика, намекающая на искусственное происхождение. Однако дело в том, что генные инженеры знают о тысячах подобных ферментов, и каждый из них узнает свою нуклеотидную последовательность. Чтобы показать, насколько легко можно найти сайт разрезания какого-то фермента в любом интересующемся участке гена, мы использовали простую программу NEBCutter. Мы посмотрели, сколько потенциальных «сайтов разрезания» можно найти в 500-нуклеотидной окрестности того участка, который разрезается FauI. Таких сайтов нашлось 287, из них 180 - уникальных (примеры можно увидеть на Рис. 4).
Другими словами, в среднем, каждый третий нуклеотид разрезается каким-то ферментом. Авторы допускают типичную ошибку «Техасского стрелка», когда сначала «стреляют», а потом дорисовывают мишень. Никаких априорных оснований выделять именно сайт FauI не было, а внутри обсуждаемого 12-нуклеотидного фрагмента сайт разрезания какого-нибудь фермента нашелся бы почти наверняка (я опущу расчеты, но вероятность этого порядка 99.5%).
Это не все ошибки и некорректные допущения в статье, которые мы нашли, но некоторые могут оказаться слишком сложными для популярного изложения. Стоит отметить лишь возражения на родственные конспирологические теории, на которые намекают Сегрето и Дейгин все в той же статье. Идея, что SARS-CoV-2 сделан не из упомянутых известных вирусов летучих мышей или панголинов, а из неких неизвестных вирусов, тщательно скрываемых в Уханьской лаборатории - не фальсифицируема (не удовлетворяет критерию Поппера, не может быть проверена). Более того, она проигрывает по вероятности гипотезе о рекомбинации двух неизвестных вирусов в природе в силу меньшего количества дополнительных допущений (принцип бритвы Оккама).
В своей статье Дейгин и Сегрето пишут так же, что методами современной синтетической биологии, можно было бы напечатать абсолютно любой геном, в том числе геном SARS-CoV-2, «не оставив следов». Это, конечно, так, но аргументом не является, поскольку современными методами синтетической биологии можно было бы воссоздать любой вирус, и SARS-CoV-2 здесь ничем не выделяется. С тем же успехом можно было бы написать статью о лабораторном происхождении любого из возбудителей простуды.
У психолога Роба Брозертона есть прекрасная книга: «Недоверчивые умы. Чем нас привлекают теории заговоров» [8], которую я не устаю рекомендовать. В ней приводится несколько интересных особенностей человеческого мышления, толкающих верить в ничем не подтвержденные заговоры.
Во-первых, людям свойственна «ошибка пропорциональности» - это ожидание, что у больших событий должны быть большие причины. Людям сложно поверить, что президента могущественной страны убил обычный человек или, что закрытие аэропортов по всему миру случилось из-за какой-то жалкой случайной мутации. Любопытно, что теории заговоров возникают вокруг наиболее опасных вирусов, но я не встречал, скажем, теории о том, что за созданием вируса герпеса стоит секретная лаборатория.
Во-вторых, людям свойственно телеологическое мышление - представление, что все происходит с какой-то целью. Раньше люди анимировали природу, видели в землетрясениях, громе или шквале гнев духов или богов. Теперь эти явления людям понятны, а вот причины эпидемий многих ставят в тупик. И в них аналогично ищут разумное начало. В этом конспирологическое мышление близко к креационизму [9].
В-третьих, людям свойственны проекции - попытки понять мышление других людей, поставив себя на их место. В 2011 году в Британском журнале социальной психологии вышла статья о том, что люди, верящие в теории заговоров, сами с большей охотой приняли бы участие в заговоре [10].
Все это в совокупности и дает нам информационную эпидемию о том, как страшные ученые травят людей вирусами, а потом травят еще раз - вакцинами, чтобы внедрить всем чипы и управлять человечеством через 5G. И если эффективные вакцины от коронавируса уже созданы, победа над теориями заговоров нам пока только снится. Но, по крайней мере, к ней нужно стремиться, особенно на страницах научных журналов.
[1] https://www.rbc.ru/society/09/02/2021/602269ca9a79476961c9fcfb
[2] https://www.levada.ru/2021/03/01/koronavirus-vaktsina-i-proishozhdenie-virusa/
[3] https://scinquisitor.livejournal.com/173753.html
[4] https://scinquisitor.livejournal.com/174949.html
[5] https://habr.com/ru/post/497956/
[6] Segreto, R., & Deigin, Y. (2021). The genetic structure of SARS‐CoV‐2 does not rule out a laboratory origin. BioEssays, 43, e2000240. https://doi.org/10.1002/bies.202000240.
[7] Tyshkovskiy, A., Panchin, AY. (2021). There is no evidence of SARS‐CoV‐2 laboratory origin: Response to Segreto and Deigin (https://doi.org/10.1002/bies.202000240). BioEssays. e2000325. https://doi.org/10.1002/bies.202000325
[8] https://evolutionfund.ru/project/1/book/3/nedoverchivye-umy-chem-nas-privlekayut-teorii-zagovorov
[9] Pascal et al. 2018. Creationism and conspiracism share a common teleological bias. Current Biology. 28. 847-870.
[10] Douglas et al. 2011. Does it take one to know one? Endorsement of conspiracy theories is influenced by personal willingness to conspire. British Journal of Social Psychology. 10 (3): 544-552