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一周突變一次!人類還能戰(zhàn)勝新冠病毒嗎?

日期:2021-09-01
雖然我們不知道明天和意外哪個(gè)先來(lái),然而,現(xiàn)在能確定的是,比黎明更提前來(lái)的,是一輪又一輪的疫情反彈。

近日,英國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)新研究稱,新冠病毒幾乎一周變異一次,變異速度比此前估計(jì)的高50%以上,新變種毒株或許會(huì)比我們想象的更快出現(xiàn)。

新冠病毒變異速度比此前認(rèn)為的高50%以上
8月24日,來(lái)自巴斯大學(xué)和愛(ài)丁堡大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)發(fā)表于《Genome Biology and Evolution》雜志的一篇題為Causes and consequences of purifying selection on SARS-CoV-2的新研究,指出此前的研究忽略了大量已經(jīng)發(fā)生但從未被測(cè)序的突變。
事實(shí)上,SARS-CoV-2幾乎每周發(fā)生一次變異,變異速度比此前認(rèn)為的高50%以上,未來(lái),新型冠狀病毒“異軍”的出現(xiàn)速度或許會(huì)比我們想象得更快。
研究人員解釋稱,病毒會(huì)有規(guī)律地變異,例如當(dāng)病毒復(fù)制基因組時(shí)出錯(cuò),就會(huì)導(dǎo)致病毒發(fā)生變異。有些變異對(duì)病毒有利——正面選擇,因此會(huì)傳播開(kāi)來(lái),比如新冠病毒的阿爾法和伽馬變異毒株。但有不少變異對(duì)病毒有害——負(fù)面選擇,會(huì)降低其存活的機(jī)會(huì)。這些變異在人體內(nèi)無(wú)法存在很長(zhǎng)時(shí)間,人類來(lái)不及對(duì)其進(jìn)行測(cè)序,因此在計(jì)算病毒的突變速度時(shí),會(huì)遺漏這些突變。
研究人員表示,考慮到這些“隱身”突變,估計(jì)病毒的真實(shí)突變率至少比此前認(rèn)為的高50%。這項(xiàng)發(fā)表于《基因組生物學(xué)與進(jìn)化》雜志的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步表明,如果某人的免疫系統(tǒng)難以控制病毒時(shí),有必要將其隔離。
巴斯大學(xué)米爾納進(jìn)化中心的勞倫斯·赫斯特教授說(shuō):“我們的研究結(jié)果意味著,如果某人感染新冠病毒超過(guò)幾個(gè)星期,病毒可能會(huì)進(jìn)化,這有可能導(dǎo)致新的變異,病毒進(jìn)化的空間比我們想象的要大。”?
他指出:“阿爾法變異就是無(wú)法清除感染的個(gè)體體內(nèi)病毒進(jìn)化的結(jié)果。但這并不全是壞消息,因?yàn)榇蠖鄶?shù)人在病毒發(fā)生那么多變異之前就傳播并清除了病毒,這意味著病毒在一名患者體內(nèi)的進(jìn)化幾率通常不高。”?

研究小組也試圖厘清造成負(fù)面選擇的原因。他們發(fā)現(xiàn),負(fù)面選擇大多源于可預(yù)測(cè)的原因:變異使基因變短,或者使蛋白質(zhì)(如刺突蛋白)功能不良等。

從阿爾法到拉姆達(dá)的瘋狂變異
2020年12月底,新冠變異毒株阿爾法在英國(guó)被發(fā)現(xiàn),英國(guó)的疫情一下子開(kāi)始失控。緊接著,南非發(fā)現(xiàn)了貝塔,印度發(fā)現(xiàn)了德?tīng)査鞣N變異新冠病毒如雨后春筍從世界各地冒出,讓人應(yīng)接不暇,人心惶惶。
從阿爾法到拉姆達(dá),短短一年多的時(shí)間,網(wǎng)友不僅感慨:用來(lái)命名的希臘字母已經(jīng)快不夠用了!新冠病毒的變異速度超乎想象。

截至2021年8月10日,世界衛(wèi)生組織(WHO)共命名追蹤了11種新型變異株,并將其中的4種列為“受關(guān)注的對(duì)象”,包括最早發(fā)現(xiàn)于英國(guó)的阿爾法毒株、發(fā)現(xiàn)于南非的貝塔毒株、發(fā)現(xiàn)于巴西的伽瑪毒株,及發(fā)現(xiàn)于印度的德?tīng)査局辍F渲邪柗ā⒇愃唾が斪儺惗局旯蚕硪环N被稱為“N501Y”的刺突蛋白基因,被認(rèn)為可以強(qiáng)化病毒對(duì)細(xì)胞的感染力,也使病毒更容易傳播。

為什么新冠病毒一直在變異?
變異是生物界普遍存在的規(guī)律,新冠病毒作為生物界的一員,當(dāng)然也不例外。而且,病毒變異的隨機(jī)性和頻率也會(huì)更大。
新冠病毒到底是怎么發(fā)生突變的?病毒的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單——蛋白質(zhì)外殼加上遺傳物質(zhì)RNA。它輕裝上陣來(lái)到我們的身體以后,攜帶的RNA就開(kāi)始瘋狂復(fù)制。在數(shù)億次的復(fù)制過(guò)程中,病毒有可能會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)復(fù)制錯(cuò)誤,導(dǎo)致核苷酸序列改變,這就是我們說(shuō)的突變。當(dāng)錯(cuò)誤累計(jì)到一定程度時(shí),一種新的變異新冠毒株就產(chǎn)生了。?

德?tīng)査局杲Y(jié)構(gòu)

毒力VS傳播力
一般認(rèn)為,病毒的變異方向會(huì)往“毒力變?nèi)酰瑐鞑バ宰儚?qiáng)”的方向進(jìn)行。這是因?yàn)椋瑥纳孢M(jìn)化策略的角度看,病毒的最終目的并不是殺死宿主,而是 “活下去”和擴(kuò)大自身“領(lǐng)地”,這只有通過(guò)更多宿主的傳播才能實(shí)現(xiàn)。如果突變后毒力增強(qiáng),傳播力往往會(huì)有所減弱,隨著宿主死亡,病毒也會(huì)被消滅,比如駭人聽(tīng)聞的埃博拉病毒,就一直被困在非洲地區(qū)。
2021年7月10日,比利時(shí)報(bào)道稱一名90歲老嫗感染新冠病毒后死亡,檢測(cè)顯示她同時(shí)感染兩種新冠病毒變異株。比利時(shí)中部城市阿爾斯特OLV醫(yī)院研究人員安妮·范基爾貝根說(shuō):“當(dāng)時(shí),這兩種變異毒株均在比利時(shí)流行,所以這名女士很可能從兩個(gè)不同的人那里被感染。”?
本來(lái),新冠病毒在我們身體就要遭遇免疫系統(tǒng)的狙擊,現(xiàn)在,其他的變異病毒“老鄉(xiāng)”也過(guò)來(lái)?yè)屨嫉乇P(pán)。重重壓力下,弱小的病毒就被淘汰,突變?cè)娇欤侥芴颖芤呙缱饔玫牟《灸芨玫厣嫦聛?lái),成為毒株中的“大哥大”,即優(yōu)勢(shì)毒株。比如,如今肆虐的德?tīng)査鹿诓《荆谄浒l(fā)現(xiàn)地印度成為優(yōu)勢(shì)毒株,占到90%左右。
眾所周知,德?tīng)査膫魅灸芰σ呀?jīng)超過(guò)SARS、埃博拉和天花,與水痘持平。原來(lái)的新冠病毒,一名感染者可以傳染5到9人,而德?tīng)査蛇_(dá)到32人!
德?tīng)査膫鞑ニ俣确浅?欤腥菊吲c他人靠近,即使無(wú)交談、無(wú)接觸,也能完成傳播。

而拉姆達(dá)相較于德?tīng)査羞^(guò)之而不及。

新毒王拉姆達(dá)之后呢?
事實(shí)上,拉姆達(dá)變異株并非近期才出現(xiàn)。
早在2020年12月,科學(xué)家首次在秘魯首都利馬發(fā)現(xiàn)了一種新冠病毒變異毒株C.37,2021年6月,世界衛(wèi)生組織以希臘字母λ(拉姆達(dá))為其命名,將其列為“需要留意”的變異株,級(jí)別上低于德?tīng)査局晁鶎俚摹靶枰P(guān)注”。
目前,拉姆達(dá)變異株能成為南美等地區(qū)的優(yōu)勢(shì)株,說(shuō)明它比其他的新冠病毒變異株更具有傳播優(yōu)勢(shì)。
拉姆達(dá)毒株結(jié)構(gòu)
2021年7月28日,東京大學(xué)的研究人員在預(yù)印本 bioRxiv 發(fā)表了題為:SARS-CoV-2 Lambda variant exhibits higher infectivity and immune resistance 的論文,該研究利用分子系統(tǒng)發(fā)育分析揭示了拉姆達(dá)突變株的進(jìn)化特征,并指出拉姆達(dá)突變株具有更強(qiáng)的傳染性和免疫抵抗力。
該研究通過(guò)分子系統(tǒng)發(fā)育分析和病毒學(xué)實(shí)驗(yàn)闡明了拉姆達(dá)突變株的進(jìn)化趨勢(shì)。盡管目前WHO僅將其歸類為待觀察突變株(VOI),但該論文作者強(qiáng)調(diào)拉姆達(dá)突變株具有很強(qiáng)的潛力在未來(lái)引發(fā)新的大規(guī)模流行,威脅性不弱于“德?tīng)査保踔粮kU(xiǎn)!
拉姆達(dá)出現(xiàn)后,人們開(kāi)始擔(dān)心之前的措施是否有效。首先感染拉姆達(dá)后,病患會(huì)出現(xiàn)明顯的腸道疾病,新冠病毒沒(méi)有特效藥,只能依靠自身免疫力,如果出現(xiàn)腸道疾病,影響營(yíng)養(yǎng)的吸收,勢(shì)必會(huì)造成免疫力下降,而不足以抵抗感染。
據(jù)報(bào)道,秘魯新的感染病例中超過(guò)90%與拉姆達(dá)有關(guān)。截至2021年8月12日,秘魯?shù)拇_診人數(shù)與死亡人數(shù)位列全球第十九,但病死率卻極高,達(dá)到9.3%。

這說(shuō)明拉姆達(dá)不僅傳播力增強(qiáng),致死率也很高。

如何應(yīng)對(duì)瘋狂變異的新冠病毒?
拉姆達(dá)的出現(xiàn),也讓許多網(wǎng)友擔(dān)心變異病毒可能逃避中和疫苗,會(huì)使之前打的疫苗失效。
對(duì)此,8月4日,在上海舉行新冠肺炎疫情防控工作新聞發(fā)布會(huì)上,上海市新冠肺炎臨床救治專家組組長(zhǎng)張文宏也表示:病毒會(huì)不斷變異,解決方法就是要進(jìn)一步擴(kuò)大疫苗的接種,通過(guò)疫苗的接種來(lái)對(duì)付病毒的變異。如果一旦世衛(wèi)組織確認(rèn)病毒變異已經(jīng)完全逃避了疫苗對(duì)它的作用,針對(duì)能夠逃避疫苗的病毒的疫苗也會(huì)隨著被研發(fā)出來(lái)。
而工程院院士鐘南山 在8月4日則通過(guò)國(guó)家呼吸系統(tǒng)疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心發(fā)布視頻稱:“國(guó)家提倡接種新冠疫苗是預(yù)防新冠肺炎的一個(gè)最有效的手段,只有在絕大數(shù)人接種疫苗以后,也就是 70% 到 80% 的時(shí)候,才有可能建立群體性的免疫屏障,有效阻斷新冠疫情傳播。”
就目前沒(méi)有特效藥的情況下,戰(zhàn)勝新冠病毒及變異毒株的希望就在于大規(guī)模接種疫苗。
雖然我國(guó)目前尚未出現(xiàn)拉姆達(dá)病毒感染,但未來(lái)也有可能出現(xiàn)這一病毒株引發(fā)的病例。
面對(duì)“德?tīng)査薄袄愤_(dá)”,以及仍在不停歇發(fā)生變異的新冠病毒,防護(hù)依然最重要。
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