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新冠病毒为何会发生变异?人类将如何应对?

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发表于 2020-4-6 08:07:28 | 显示全部楼层 |阅读模式


在新冠大流行一年后,人们越发关注病毒变异的话题。在世界各地,已出现许多种新冠变体。研究显示,变异新冠病毒的传播速度更快、更具传染性,同时也引发了科学界对疫苗有效性的担忧。英国广播公司(BBC)20 日报道称,科学家们已经聚焦新的研究方向:新冠病毒是如何发生突变的,人类又将如何战胜不断进化的病毒。
如何发现变体?
早在去年 12 月初,英国科学家们就发现了变异病毒。这种新冠病毒变体被命名为 B117。到 1 月中旬,该变体已传播至全球 50 多个国家。变体最初是如何被发现的?
英国剑桥艾登布鲁克斯医院曾用 101 天时间对一位老年男性新冠患者进行血浆治疗和追踪。在对这名患者采集的 23 次拭子样本进行分析后有了惊人发现,其体内新冠病毒的基因物质在不断演变。
" 在此期间我们发现病毒发生了显著变化," 参与这项研究的剑桥大学传染病学医生、微生物学家拉文达 · 古普塔(Ravinda Gupta)说,突变过程似乎在暗示,新冠病毒正在适应如何逃避血浆治疗中的抗体。
众所周知,冠状病毒之所以被如此命名,是因为它的外部被很多个形似王冠的刺突包围,这些刺突主要帮助病毒识别可感染的细胞,并渗透进入这些细胞。古普塔和他的同事们发现,在突变过程中,病毒的刺突蛋白中删除了两种氨基酸—— H69 和 V70。研究团队在通过使用人工病毒进行实验后发现,缺失 H69/V70 的变体将使病毒传染性提升两倍。
为何发生变异?
科学研究指出,随着病毒在人际间传播,无时无刻不在发生细微的进化和突变,目前在全球范围内已出现许多种新冠变体。
" 突变在很大程度上似乎和免疫逃逸或免疫识别有关。" 美国亚利桑那大学生物学博士布兰登 · 拉森(Brendan Larsen)表示,对于大多数病毒和致病细菌,疗法和疫苗的出现 " 培养 " 了病毒的逃逸能力,从而帮助病毒继续传播。
亚利桑那大学的一项研究发现,当地也出现了一种刺突蛋白中 H69/V70 缺失的变体,尽管这种变体在当地的传播率较低,但有迹象显示,这种突变行为正在全球范围内独立、反复出现。
科学家们认为,在不同的新冠变体中,会反复出现相同或相似的突变行为,这说明当病毒在数百万人中传播后,病毒在进化的过程中会面临挑战,由此迫使病毒做出某种改变。
拉森指出,如果只是单一某种突变行为,它的影响力是很有限的,但如果这些不同的突变放在一起,就会给人体免疫系统造成很大难题,免疫系统将很难识别这些病毒。
前段时间英格兰地区新冠病例激增,在对这些检测样本分析后发现,样本中存在变异病毒,同样是 H69/V70 缺失。而且,变体中的部分物质对检测失效,目前主要采用的聚合酶链式反应(PCR)检测可能无法识别出这种变异病毒。
专家表示,这有可能导致更多患者二次感染;同时疫苗也可能无效,即便是少量的免疫逃逸也可能导致实现群体免疫的难度加大。
此外,不同的病毒变体具有不同的特性。例如在澳大利亚发现的一种名为 S477N 的变体,研究显示其似乎可以增加病毒附着在人类细胞上的能力。
在美国伊利诺伊州,科学家们近期识别出另一种新冠变体,被称为 20C-US,其中有一些突变导致病毒在人体细胞内的自我复制能力改变。研究认为,20C-US 变体自去年 6 月开始就在美国迅速传播,并且预计它将很快成为在美传播的新冠病毒的主要变体。
还有一些突变是伴随发生的。加拿大曼尼托巴大学的一项研究识别出两种新冠变体,分别是 V1176F 和 D614G。与早期新冠病毒相比,这两种变体与 " 高致死率 " 相关。
如何应对?
目前,学界正在研究如何在未来应对这些不断变异的病毒。
不少专家认为,药企应当更新疫苗,尤其是针对那些刺突蛋白上存在变异的新冠病毒。但一大问题在于,目前研究发现的变体是否能为病毒的继续进化提供线索?简单来说就是,科学研究的步伐能否跟上病毒变异的速度?
" 我们正在和病毒竞赛,就像我们应对流感一样," 亚利桑那大学病毒进化生物学家迈克尔 · 伍罗贝(Michael Worobey)说。
伍罗贝表示,流感疫苗每年都需要更新,因为流感病毒是会变异的,可以自己适应如何逃避人体免疫。如果新冠病毒也存在相似的能力,这就意味着我们需要采取相同战术,也就是定期更新疫苗。
目前,一组中国科学家正在进行一项测试,研究发现有几种变体可能对抗体产生抵抗力。学界认为,这一研究可能给未来疫苗研发带来启示。
负责南非新冠变体研究的开普敦大学病毒学教授卡罗琳 · 威廉姆森(Carolyn Williamson)表示,突变是病毒在进化中的一种选择性过程,不同变体在世界不同地区进行不同的选择过程,那些更具优势的突变将使病毒更快传播。
威廉姆森指出,人类对新冠病毒变体还有很多未知,比较关键的一点在于对病毒的基因序列进行检测。英国之所以能第一时间识别出 B117 变体,就是因为其世界领先的检测技术。" 如果一个国家出现新变体,但是又缺少基因序列检测技术,那将是真正的问题。"
也有一些专家不那么乐观。他们认为,在未来几个月内,新冠病毒仍将不断变异,而病毒基因数据库似乎无法阻止一些悲剧的发生。至今,全球已有超过 200 万人死于新冠。
(编辑邮箱:ylq@jfdaily.com)
栏目主编:杨立群 本文作者:杨瑛 文字编辑:杨立群 题图来源:视觉中国 图片编辑:项建英

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