随着冠状病毒变种的传播，美国努力跟上

在美国，冠状病毒正在退缩。提醒您，这种流行病仍在肆虐，每天仍报告着70,000多起新病例。但是，自1月中旬假期后的高峰期以来，新病例的7天平均值下降了近64％。住院治疗也急剧下降。随着疫苗接种的加速，这种微弱的希望可能会成为COVID长期向遏制滑坡的开始，至少在美国和其他一些努力的富裕国家中是如此。

但是，退却并不总是意味着失败。并且出现了几种令人担忧的新冠状病毒变体，这些新变种具有更快传播或逃避免疫反应的新技巧，这提供了另一种可能性：当前的缓刑只是暂时的。公共卫生专家敦促各国政府为可能由B.1.1.7等变种引起的新一波感染做好准备。根据美国疾病预防与控制中心的数据，该病已在1200多个美国病例和几乎每个州中被发现。疾病预防与控制。

这个数字是两周前报告的数字的两倍多。但是实际数字可能要高得多。高多少？没人知道。那是因为，要判断哪个版本的冠状病毒引起感染，唯一的方法就是对基因组进行测序。在这个国家，这应该很容易-美国是一个测序超级大国。它拥有数十个学术机构和大规模的商业实验室，能够快速地建立基因组。但是，联邦政府在大部分大流行中的反应并未包括动员美国的DNA绘图仪组成协调的冠状病毒监测军团的计划。 SARS-CoV-2监测很好。

去年年底，疾病预防控制中心终于获得批准，推出了更多旨在改变这一状况的计划和资金。自那时以来，美国将其测序从每周约3,000个病毒基因组提高到7,000多个。但是科学家们说，这还远远不够。而且我们没有时间赶上。因为在国会辩论一项法案时，该法案可能会提供必要的资金来建设基因组监测系统，但美国一直以来应该拥有各种变体，既是科学家知道的那些担心，又是他们尚未发现的那些，正在扩大领土。

加州拉霍亚斯克里普斯研究所的计算生物学家Karthik Gangavarapu说：“目前在美国各地，每10天B.1.1.7就会翻一番。”他是一个研究小组的成员，该小组一直在追踪极具感染力的血统的迅速传播，这种血统有时仍被称为“英国变种”。

在本月初在线发布的一项研究中，研究小组分析了从全国各地收集的200多个B.1.1.7谱系的病毒基因组，他们发现该变异体最有可能在11月份到达美国。首先在这里被检测到。然后他们计算出该变种在12月和1月的传播速度：比美国现有菌株快35％到45％。尽管该数据尚未在同行评审的期刊上发表，但该数据提供了第一笔确凿的证据，支持了CDC 1月份发布的预测，并预测B.1.1.7到3月底将成为美国的主要变种。

Helix科学副总裁兼该研究的合著者William Lee说：“过去几周我们所看到的是，事情基本上正在以我们认为的方式发展。” Helix是总部位于圣地亚哥的实验室测试公司，与其母公司Illumina合作，是CDC签约进行SARS-CoV-2基因组监测的三个商业实验室之一。从技术上讲，Illumina进行测序，Helix提供了从公司用于测试冠状病毒的鼻拭子中回收的病毒材料。而且由于测试设计中的一个怪癖，Helix可以轻松标记出最有可能包含B.1.1.7的样本。

这不是一个独特的怪癖，但与许多其他COVID-19测试一样，Helix也在寻找该病毒基因组的三个片段。其中一个片段位于S基因上，该基因编码该病毒的感染性刺突蛋白。 B.1.1.7变体恰好在S基因的这一部分缺失了六个字母。因此，对感染它的人的测试仍然返回阳性，但缺少S基因信号。科学家称其为“ S基因缺失”或“ S基因靶标失败”，简称SGTF。它可能是估计区域中B.1.1.7传播的广泛程度的有用捷径，但是由于其他无害的变体也具有相同的缺失，因此唯一可以确定的方法就是测序。

在12月下旬英国响起有关B.1.1.7的警报之后，Helix开始将每个SGTF样本发送给Illumina进行测序。那时，他们每天发现约100个S基因缺失的实例。而且大多数都没有证明是B.1.1.7。 Lee说，但是现在，在佛罗里达州和南加州这样的地方，所有S基因的缺失都是B.1.1.7。对所有这些进行排序不再可行，因为太多了—至少在这两个位置，这代表了Helix进行的测试的大约50％。 “在佛罗里达州，我们看到B.1.1.7现在占所有新的COVID-19病例的约15％，” Lee说。 “六个星期前，还不到1％。”

佛罗里达卫生部未回答WIRED的问题。但是该州在未来几周内的命运可能是美国其他地区未来的一个领头羊。根据CDC的数据，全国B.1.1.7的患病率仍然很低（接近1％）。但是Helix的数据表明，包括乔治亚州，德克萨斯州和宾夕法尼亚州在内的其他热点也开始出现。这意味着这些地区的政府官员在未来几天和几周内做出的关于重新开放学校和企业的决定将至关重要。在传播的最早阶段，减慢更具传染性的变体传播的措施最为有效。

Gangavarapu说：“由于我们已经及早发现，这给了我们宝贵的时间来降低当前的传播水平并为尽可能多的人接种疫苗。”他说，这两个指标将决定美国是否会因为新的血统而出现大幅上涨。他继续说道：“这是一场与时间的竞赛。” “如果我们不做那些事情，那么可能会比今年冬天看到的浪潮更大。如果您现在打开所有内容，几乎可以肯定会发生。”

Gangavarapu说，他的合作者团队发现有大量的B.1.1.7在流通中。但是到目前为止，他们的测序工作还没有捕获到被怀疑是最好的免疫逃避艺术家的两个变体中的任何一个-B.1.351和P.1变体，分别在南非和巴西发现。根据美国疾病预防控制中心（CDC）的数据，到目前为止，在美国仅报告了其中的少数几例，其中大多数是最近从旅行中回来的人。但是进口并不是唯一要担心的事情。也有本地生产的变体。

杰里米·卡米尔（Jeremy Kamil）是寻找他们的人之一。卡米尔（Kamil）是路易斯安那州立大学健康科学中心什里夫波特市的病毒学家，通常研究巨细胞病毒家族，但从去年春天开始，他与密歇根大学进化生物学与医学中心主任沃恩·库珀（Vaughn Cooper）进行了联合，后者负责进行微生物测序初创公司，以在路易斯安那州建立SARS-CoV-2的基因组监测。数月以来，他们对从该州随机收集的冠状病毒测试中的数百个样本进行了测序，观察是否有异常情况。 1月27日，卡米尔（Kamil）恰恰注意到了这一点-一批样本都包含了他从未见过的突变。当他仔细观察时，他发现每种突变病毒都密切相关，它们都属于同一遗传谱系。尽管该血统还很年轻，但其数据可以追溯到12月初，但每天都在越来越普遍。

卡米尔（Kamil）将基因组上载到一个名为GISAID的在线数据库，全球研究人员都在使用该数据库。第二天，新墨西哥大学的科学家联系了他。他们在自己的州发现了相同的变体。同时，库珀正在搜寻数据库，寻找更多具有相同突变的病毒，这种基因变异改变了冠状病毒刺突蛋白中第677位氨基酸。他发现了更多，不仅在路易斯安那州和新墨西哥州，而且在北卡罗来纳州，马​​萨诸塞州和其他八个州都找到了。研究人员意识到他们需要一个系统发育学家来整理病毒家族树，因此他们寻求瑞士伯尔尼大学的艾玛·霍德克罗夫特的帮助。在一周内，她的团队追踪了美国出现的七个新变种，每个变种都独立进化出相同的突变。

研究人员在周日发布的预印本中将这种模式描述为“趋同进化”的一个例子。 该研究的合著者库珀说：“这是适应的相当有力的迹象，即使我们还不知道适应是什么。”该研究尚未进行同行评审。