有证据表明,早期突变使大流行难以停止

2020-11-27 03:21:05

随着冠状病毒席卷全球,它发现了其遗传序列的随机变化。就像脚本中没有意义的错别字一样,大多数突变对病毒的行为没有影响。

但是,多项新发现表明,在大流行初期附近发生的一种突变确实有所作为,这有助于病毒更容易在人与人之间传播,并使大流行更难以制止。

这种被称为614G的突变首先于一月份在中国东部被发现,然后迅速传播到整个欧洲和纽约市。在数月之内,该变体就占领了世界上的大部分地区,取代了其他变体。

几个月来,科学家一直在激烈地辩论为什么。洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)的研究人员在5月份指出,该变体可能发展了更有效地感染人的能力。许多人对此表示怀疑,认为这种变体可能只是幸运的,它更偶然地出现在像意大利北部那样的大流行病中,而这种流行病在其他地方引发了疫情。

但是许多新的研究-包括对暴发的密切基因分析以及仓鼠和人肺组织的实验室工作-支持了这样一种观点,即变异的病毒确实具有明显的优势,比武汉发现的原始变异更容易感染人,中国。

萨拉·阿尔穆赫塔尔(Sarah Almukhtar)·资料来源:圣地亚哥·贾斯托·阿雷瓦洛,SARS-CoV-2 HaploFinder团队。注意:所示国家/地区自1月以来报告了至少五个月的数据,并且在其中一个月中至少报告了75个序列。

没有证据表明具有614G突变的冠状病毒会导致更严重的症状,杀死更多的人或使疫苗开发复杂化。这些发现也没有改变这样一个现实,即迅速而积极地实施封锁并鼓励采取诸如社交疏散和面具等措施的局面比没有采取这种行动的局面要好得多。

但是,亚利桑那州转化基因组学研究所的遗传学家戴维·恩格萨勒(David Engelthaler)表示,病毒基因组中的细微变化似乎产生了巨大的连锁反应。他说:“当一切都说完之后,这种突变就是造成大流行的原因。”

包括恩格萨勒博士在内的大多数研究人员认为,即使没有这种突变,该病毒的首次爆发也会在世界范围内传播。他说,2019年底在中国武汉发现的原始变种已经具有很高的传染性。但是这种突变似乎使大流行的传播比没有大流行的传播更加迅速。

实验室研究发现,从2013年开始在西非蔓延的埃博拉病毒突变增加了组织培养的传染性。但是,这一结论并未转化为动物实验研究中传播的增加。一些专家表示,与其他因素(例如社会隔离率)相比,614G突变的影响可能不大。

但是来自英国和美国研究小组的新证据改变了许多最初持怀疑态度的科学家的想法。

一项研究发现,用614G变种播种的英国社区暴发比其武汉祖先播种的暴发增长更快。另一个报道说,仓鼠暴露于该变异体后会更快地相互感染。第三,该变异体在细胞培养皿中感染人类支气管和鼻部组织的效率远高于其祖先。

弗雷德·哈钦森癌症研究中心和华盛顿大学的副教授特雷弗·贝德福德(Trevor Bedford)说,来自不同研究领域的研究结果为他赢得了胜利。

贝德福德博士说:“我的坚信来自于反复看到同一件事。” “我认为这是真实的。”

贝德福德博士和其他科学家对这项新工作印象深刻,他说,尚不清楚固有优势是否是该变异体在全球占据主导地位的主要原因。

拉霍亚斯克里普斯研究中心的遗传学家克里斯蒂安·安德森(Kristian Andersen)表示,该研究确实表明该变异体更容易传播,但他相信这种差异是微妙的。

即便如此,安德森博士说,该变种的更高的可传播性可以帮助解释为什么一些最初成功遏制该病毒的国家后来变得易受该病毒的影响。他说,这种病毒可能“比第一次感染更难控制”。

“您过去所做的可能不足以控制它,”安德森博士说。 “不必一定希望两个月前的敌人是您下次遇到的敌人。”

在全球范围内,614G的出现引起了严肃的科学辩论和很大程度上是在躲避政治责任。尽管今年初有大量中国游客涌入越南和泰国,但政府官员在遏制祖传毒株方面表现良好,他们表示,后来的疫情可能部分是由614G病毒引起的。

曼谷朱拉隆功大学(University of Chulalongkorn University)医学院副教授锡拉·沃拉塔纳拉特(Thira Woratanarat)说,在过去的一年中,泰国通过严格隔离返乡者,禁止外国游客,戴口罩和其他措施,控制了这两种病毒。他说,尽管如此,该地区的复苏仍令人担忧。

锡拉博士说:“我们已经看到越南,韩国和日本等几个国家似乎已经控制了它。” “但是随后又出现了第二波浪潮。”

他说,在越南,约有100天后,在沿海中部城市岘港首次确认了具有614G突变的病毒,没有报道本地传播的病例。疫情迅速蔓延至10个省市。他说,在新加坡,这种突变的病毒在拥挤的宿舍中蔓延,供农民工使用。

他说:“当突变的病毒成群生活时,它传播得更快,并且更难控制。”

但是其他研究人员说,缺乏适当的遏制措施,而不是突变,在很大程度上是造成死灰复燃的罪魁祸首。

冰岛领先的基因组分析公司deCODE Genetics的创始人兼首席执行官卡里·斯特凡森(Kari Stefansson)表示:“这种蔓延的原因是人们没有采取足够的措施。” “将不足之处归咎于病毒似乎是极其贫穷的政治。他们应该选择自己大小的人,而不是这种微小的病毒。”

在一项新研究中,一个英国研究人员团队拥有一个人人共享的优势:他们能够利用世界上最大的冠状病毒基因组序列国家数据库。研究人员收集了新的证据,表明至少在英国,该变种被接管了,因为它的传播速度确实更快。

伦敦帝国理工学院医学研究理事会全球传染病分析中心研究员,研究负责人埃里克·沃尔兹说:“当我们观察簇时,G变体的增长更快。”

英国Covid-19 Genomics英国财团收集的数据使研究小组能够观察到被感染簇的生长,就像跑马一样。并存,614G感染的簇是否比涉及祖先变体的感染增长得更快?

分析发现,614G变体显然赢得了比赛。精确的速率仍然不确定,但是最有可能的值将使614G的指数增长率大致提高20%。

研究人员之一,埃默里大学生物学副教授Katharina V. Koelle表示:“这正是需要进行的分析,它为G的传播提供了更多的支持”。

在另一系列研究中,北卡罗莱纳大学的拉尔夫·巴里奇(Ralph Baric)领导的一个团队测试了活病毒,并将614G变体与祖传版本进行了比较。该研究小组发现,在人类支气管和鼻组织样本中,614G病毒更具传染性,这是最有可能传播给他人的病毒。

在《科学》杂志上发表的另一项研究发现,当被感染的动物彼此之间相距几英寸时,该变异体更容易在仓鼠中传播。科学家认为,动物实验是测试在实验室培养皿中使病毒更具感染力的突变是否也对活着的种群也有效的关键步骤。

Baric博士的团队将一只被感染的仓鼠放在一个笼子里,与一个未感染的笼子相邻。笼子相距几英寸,所以动物无法互相碰触。任何传播只能通过空气,液滴或气溶胶发生。

两天后,有614G变体的八只仓鼠中有五只被其配对感染。那些没有祖传病毒的人都没有这样做。

巴里克博士说:“当将所有数据汇总在一起时,一切都与增加传染性和传染性的系统一致。”

Engelthaler博士说,该病毒将继续变化,尽管其中大多数变化只是错别字,但其中一些可能更有意义。他说:“将有可能发生其他改变,从而改变大流行的性质。”

Engelthaler博士说,他已经在自己未公开的数据中看到了这种改变的强烈迹象,这些数据追踪了亚利桑那州不同变种的传播。

他说:“我们必须听听病毒告诉我们的内容。”