Sebagian besar pandemi global yang melanda dunia berawal dari transmisi virus atau patogen dari hewan ke manusia. Fenomena yang dikenal sebagai spillover ini diyakini oleh banyak ilmuwan sebagai asal muasal munculnya COVID-19. Virus SARS-CoV-2, yang menjadi penyebab penyakit tersebut, memiliki keterkaitan erat dengan virus corona yang ditemukan pada populasi kelelawar. Kini, sebuah tim peneliti lintas institusi yang terdiri dari UCSF Quantitative Biosciences Institute (QBI), Icahn School of Medicine at Mount Sinai, Institut Pasteur, dan Fred Hutchinson Cancer Center telah berhasil mengidentifikasi perbedaan genetik yang sangat kecil, namun krusial, yang menjelaskan bagaimana virus hewan beradaptasi menjadi ancaman mematikan bagi manusia.
Temuan yang dipublikasikan dalam jurnal Cell Host & Microbe ini menyoroti bahwa perubahan pada satu asam amino saja dalam protein virus corona dapat mengubah interaksi virus dengan sistem kekebalan tubuh manusia dan kelelawar secara drastis. Penelitian ini menjadi terobosan penting karena memberikan pemahaman molekuler tentang mengapa respon inang terhadap infeksi virus bisa sangat bervariasi antara satu spesies dengan spesies lainnya.
Dalam upaya mengungkap proses adaptasi ini, para peneliti membandingkan SARS-CoV-2 dengan RaTG13, virus corona serupa yang lazim ditemukan pada kelelawar namun tidak diketahui menginfeksi manusia. Eksperimen ini dilakukan dengan menggunakan model sel paru-paru hasil rekayasa laboratorium yang dikembangkan dari kelelawar tapal kuda besar (greater horseshoe bat). Penggunaan model sel ini memungkinkan observasi mendalam mengenai interaksi virus di tingkat seluler yang sebelumnya sulit dilakukan.
Fokus utama penelitian tertuju pada protein virus yang disebut OrfB9. Meskipun versi OrfB9 pada SARS-CoV-2 dan RaTG13 hampir identik, terdapat perbedaan satu asam amino dari total sekitar 100 asam amino yang menyusun protein tersebut. Perbedaan kecil ini ternyata memiliki dampak biologis yang luar biasa besar dalam mekanisme infeksi virus.
Dalam sel paru-paru manusia, versi OrfB9 milik SARS-CoV-2 terbukti mampu melumpuhkan sistem alarm kekebalan tubuh, sehingga memungkinkan virus untuk bereplikasi dengan lebih efisien tanpa terdeteksi. Sebaliknya, pada sel paru-paru kelelawar, versi RaTG13 justru mengaktifkan protein imun yang membantu mengendalikan infeksi. Temuan ini menegaskan bahwa perubahan genetik yang tampak sepele dapat menjadi penentu apakah suatu virus akan tetap terisolasi pada inang alaminya atau justru mampu berkembang pesat pada manusia.
Nevan J. Krogan, PhD, direktur QBI sekaligus penulis senior studi ini, menyatakan bahwa pemetaan interaksi di tingkat protein ini sangat penting untuk membaca tanda molekuler yang memprediksi risiko spillover. Dengan memahami mekanisme spesifik ini, komunitas ilmiah dapat membangun sistem peringatan dini yang lebih akurat untuk mengidentifikasi virus dengan potensi lintas spesies sebelum memicu wabah di masa depan, yang pada akhirnya memperkuat ketahanan global terhadap ancaman pandemi berikutnya.