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新冠病毒,超级变变变

Sora 看世界杂志 2021-03-17

新冠病毒


新冠病毒变体的突变,可能会改变其刺突蛋白的形状,从而使抗体很难紧紧抓住它们。而B.1.1.7在刺突蛋白中有8个突变。



英国科学家公布的新冠病毒变体,比其他已知变体的传染性更强,因此全世界充满好奇和警觉。世界各国都在加紧检测,以查看它是否已在本国境内流通。


目前,所有工作仍处于早期阶段,其中包含巨大的不确定性和一长串未解决的问题。病毒会一直变异,因此关注病毒的行为是否正在改变,是研究工作的重中之重。


在2020年7月2日举行的美国参议院拨款小组委员听证会上,美国国立卫生研究院所长柯林斯举着新冠病毒的模型


英国新冠变体的23处突变


关于这个新冠病毒变体,三件事融合在一起,引起了研究人员的注意:它正在迅速取代其他版本的病毒;病毒中相当重要的一部分,很可能突变了;其中一部分突变,已经在实验中显示,可以增强病毒感染细胞的能力。


综上,这些因素共同构成了一种更易于传播的新冠病毒。它被称为B.1.1.7。但是,我们对此还没有绝对的把握。为了确认该变体确实具有更强的传染性,研究人员对其进行实验室实验,密切观察其如何感染细胞。研究人员已经使用过这种实验来研究在疫情中更早出现的突变体614G。


2月下旬起,一种变异的新冠病毒株(G614变种,蓝色)开始席卷全球


通常,新的病毒变体只需在正确的时间出现在正确的位置,就可以变得更加流行,例如在直到近期之前,只有“2级”封锁的伦敦。


伦敦目前实行“4级”封锁的理由,正是为了减少新变体的传播。此病毒变体在2020年12月引起了研究人员的注意。当时在英格兰南部部分地区的检测样品中,出现这种变体的频率变高。最终研究人员发现,早在当年9月就已从患者那里采集了这种变体。


伦敦国王十字火车站附近的“4级”封锁宣传海报


当研究人员仔细观察它的基因组时,他们对发生的23处突变感到震惊。新冠病毒中产生的大多数突变要么对该病毒有害,要么完全没有效果,但是B.1.1.7变体中的许多突变似乎都可能影响病毒的传播方式。


但这个变体是新型超级病毒吗?不是,这只是随着新冠病毒在世界范围内的传播,而出现的众多变体之一。病毒复制时会产生突变,这种被称为B.1.1.7的变体已经获得自己独有的一套突变模式。


洛杉矶国际机场一个指向新冠病毒测试区的标志。美国要求所有从英国入境的旅客需持阴性的新冠病毒检测结果


英国变种病毒传染力增强


一支病毒谱系变得越来越普遍,并不能证明它的传播速度比其他病毒更快。仅靠运气,它也能传播得更加广泛。例如,一种变体的传播可能开始于一个拥挤的城市中间,那里传播起来很容易,可以复制更多的副本。


尽管如此,到目前为止,从英格兰收集到的流行病学证据似乎表明,该变体非常擅长传播。伦敦帝国理工学院的流行病学家尼尔·弗格森估计,与英国境内的其他病毒变体相比,该变体的传播率提高了50%至70%。


B.1.1.7变体中,刺突蛋白发生了变化——这是病毒用来进入人体细胞的钥匙。一种叫作“N501Y”的突变,改变了刺突蛋白中最重要的“受体结合域”部分,这是刺突蛋白首先与人体细胞表面接触的地方。


N501Y突变示意图


任何使病毒更容易进入人体细胞内部的更改,都可能使其在传染性上更具优势。洛曼教授说:“无论从哪个角度来说,这都是重要的突变。”


另一个突变是,其中一小部分刺突蛋白被去除了。这种变异之前已经出现了好几次,包括在此前貂感染的新冠病毒身上。剑桥大学的拉维·古普塔教授的工作表明,这种突变在实验室实验中将传染力提高了两倍。


2020年11月初,由于丹麦出现多起养殖貂将变异新冠病毒传给人的病例,丹麦首相梅特·弗雷泽里克森痛下“杀貂令”,计划捕杀全国所有养殖水貂


同一小组的研究表明,这种缺失突变会使幸存者血液中的抗体攻击病毒的效力降低。古普塔教授告诉我们:“突变数字正在迅速增加,这令政府感到担忧,我们感到担忧,大多数科学家也感到担忧。”


一些科学家提出,传染率增加的部分可能性是因为它感染儿童的结果。通常,儿童比青少年或成年人感染或携带病毒的可能性要小。伦敦帝国理工学院的政府顾问和病毒学家温迪·巴克莱说,新的变种可能会使儿童“与成年人一样易感染”。


南非变种病毒会使疫苗失效?


在南非,另一种谱系的新冠病毒获得了一个特殊的突变,该突变也在B.1.1.7中出现。这种变种病毒正在南非沿海地区迅速传播。在初步研究中,那里的医生发现,感染这种病毒的人携带的病毒量更高——病毒在其上呼吸道中的浓度也更高。在许多病毒性疾病中,这与更严重的症状正相关。


冠状病毒的新变种在南非引发了第二波强大的感染浪潮。该变体已经传播到非洲和欧洲的其他国家,并引起人们对疫苗的担忧


该变体会使新疫苗失效吗?大多数专家都认为,变体不会对疫苗产生重大影响,尽管尚不能排除任何可能性。


辉瑞和BioNTech两种疫苗都可以通过教导我们的免疫系统,针对位于病毒表面的刺突蛋白,制造抗体来产生对新冠病毒的免疫力。


针对疫苗产生的抗体,会黏附在刺突蛋白的尖端,结果就是:病毒无法进入人体细胞。新冠病毒变体的突变,可能会改变其刺突蛋白的形状,从而使抗体很难紧紧抓住它们。而B.1.1.7在刺突蛋白中有8个突变。


辉瑞/BioNTech疫苗


但是,我们的免疫系统可以产生针对单一病毒蛋白的多种抗体,从而使病毒逃脱攻击的可能性降低。目前多数专家认为,英国变种病毒不会避开疫苗产生的抗体。为了证实这一点,有研究人员正在分析其刺突蛋白结构的变化。


有研究者称,忽视疫苗存在的风险为时过早。如果英国变种病毒演变为可以避开免疫力低下患者的免疫系统,那么这些突变可能会帮助它逃过所接种疫苗的打击。


疫苗不会变得无用,但效果可能会降低。







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编译 | Sora

编辑 | 吴阳煜 wyy@nfcmag.com

排版 | 李鱼

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