目前，一系列報道均表明新型冠狀病毒病的大流行是新冠病毒從動物向人類的傳播的結果，並且有證據表明新冠病毒向其他動物物種擴散的頻率正在加快。通常跨物種傳播會導致病毒對新宿主的快速適應，從而病毒進化以及新毒株的產生。揭示新冠病毒在動物物種間的傳播和進化機制顯得越來越重要。
2021年9月15日，科羅拉多州立大學和賓西法尼亞大學聯合在著名雜誌PNAS上刊登了一篇名為SARS-CoV-2 evolution in animals suggests mechanismsfor rapid variant selection的研究，該文章的研究者評估了 SARS-CoV-2 USA-WA1/2020 毒株在 Vero E6 細胞中三次傳代的進化情況，然後比較了SARS-CoV-2 USA-WA1/2020 毒株感染狗 (n = 3)、貓 (n = 6)、倉鼠 (n = 3) 和雪貂 (n = 1) 後， 新冠病毒基因組的變異情況。這篇文章使人對新冠病毒的進化威脅產生了擔憂。目前新冠已經完成了從動物到人再到動物到回傳。該研究使用集中動物模型解釋了新冠病毒的快速突變選擇機制。這種宿主的切換可能會加速新冠的進化，而進化結果的好壞難以預測。
SARS-CoV-2在傳播中存在大量單核苷酸和結構變異
在所有的16個數據集中共觀察到了 270 次突變，包括242 個單核苷酸變異（SNV）和 28 個結構變異（SV；插入和缺失）。其中有 88 個獨特的突變，這包括 74 個 SNV 和 14 個 SV。並且檢測到 25% 或更高的頻率的突變71 個（26.3%）。
另外研究者發現一個奇怪的現象，有7個新冠病毒 的SNV從一個或多個物種中發現，而且其發生在與人類或其他物種的變異相一致的位置。這一位置很可能是病毒適應性傳播的關鍵位點，值得科學家們高度關注。
SARS-CoV-2病毒的進化因物種、基因區域和個體而異
在不同物種中檢測到的獨特變異數量沒有顯著差異，同時對物種內變異分佈的分析表明，變異在同一物種的個體中分佈不均勻，大多數變異只在每個物種內的一個個體中檢測到。
非同義（piN）、同義（piS）核苷酸多樣性以及piN / piS是宿主內多樣性和選擇特徵的衡量標準。透過比較從感染的貓、狗、倉鼠和雪貂身上提取的SARS-CoV-2基因組序列發現非同義（piN）和同義（piS）核苷酸多樣性發現，piN顯著大於piS。
新冠病毒序列也沒有按物種聚類，除在原始接種物序列中檢測到的變異外，69.6%的新變異出現在一個物種中，11.6%出現在兩個物種中，17.4%出現在三個物種中。在所有四種動物中，只有一種變異檢測不到，即NSP6中L37位點的單核苷酸插入導致移碼突變。
小編寄語
此項研究報告了在細胞培養和非人類哺乳動物宿主（包括狗和貓）感染後，大量新冠病毒變異的驚人快速選擇。新冠病毒的這些分子變化為了解病毒宿主適應機制提供了依據，為進一步研究顯性變異的適應度和表型奠定了基礎，並突出了與人類密切和頻繁接觸的物種產生的新病毒變異在人類中再次感染的可能性。
體外和體內的快速適應強調了新冠病毒的非凡可塑性和適應潛力。病原體在強大的選擇壓力下在寄主環境中繁殖，而寄主的防禦系統是一致的，以防止病原體複製。監測新冠病毒在有可能感染人類的宿主中的進化應該是當務之急，因為人類和動物毒株之間的全新變異或重組可能導致改變傳播途徑和疫苗效力。該工作還說明，病毒在細胞培養和實驗感染中傳代後的進化和適應遠比通常公認的複雜。
