为什么辉瑞、Moderna等机构要“制造”新的病毒突变株?事实可能不是你想的那样……
日前,一段疑似辉瑞公司高管称“企业正在制造新冠病毒突变株,以提前研发疫苗”的视频在网络热传,引发了大众激烈的讨论。
(来源:微博热搜)
自新冠病毒问世以来,“制造突变株”“研发病毒变种”“改造病毒”等类似的讨论和报道都络绎不绝,而每次都能“一石激起千层浪”。
事实上,一直以来,全球都有很多研究机构通过引入新的突变来预测新冠病毒的进化,并非制造病毒的“突变株”,而是研究病毒的功能,例如评估病毒的免疫逃逸能力等。
那么,为什么研究机构要给新冠病毒引入新的突变呢?
这背后,是想搞个惊天大新闻,引起公众的迷惑和恐慌,还是科学界与大众之间的难以相互沟通和理解的信息壁垒呢?
今天我们就来一起了解,在生物医学领域,“制造”新的突变株意味着什么。
在全球引起广泛传播的新冠变异株从阿尔法(Alpha)、德尔塔(Delta)到现在的奥密克戎(Omicron),新冠病毒向我们展示了它超级“变变变”的进化能力。
尤其是这一年多来,肆虐全球的奥密克戎,凭借强大的免疫逃逸能力及传播力,轻松地将单一毒株依次更替的规律打破,随之各种亚型百花齐放。
无论是目前国外流行的XBB.1和BQ.1.1,还是国内流行的BA.5.2和BF.7,无一不在向我们展示这些变异株超强的免疫逃逸能力[1][2]。换句话说,它们可以很好地逃避机体的免疫识别和攻击。
这样强大的免疫逃逸能力,使得疫苗接种或者自然感染后产生的免疫较难预防新的感染,新冠病毒的预防和大范围疫情的控制变得难上加难。
*由于新冠病毒全球感染数量巨大,导致新冠病毒可以快速进化,如果突变位点位于病毒抗体结合位点的关键位置,导致无法被抗体结合,即出现免疫逃逸现象。这会让现有的疫苗防护能力下降,同时,即使感染过新冠病毒,也很难避免再次感染发生突变后的新毒株。
因此,病毒研究人员一方面需要持续跟踪病毒变异株;另一方面也要积极地预测新冠病毒变异的趋势,包括在抗体与病毒结合的关键位点引入新的突变,预测哪些突变会造成免疫逃逸,并通过构建假病毒实现。
如果把病毒比作人类的“敌人”,那么打败敌人需要知己知彼,最好还能“先发制人”。
因此,很多研究机构都致力于预测性地构建病毒株,试图通过现有突变株的免疫逃逸特征,以及对不同变异株感染者体内的抗体分析,构建出假病毒,来预测新冠病毒未来会发生什么样的变异。
那么,构建假病毒是在“制造”新病毒吗?会发生类似电影《生化危机》中,人工合成病毒泄露,感染人类的剧情吗?
答案其实从“假病毒”的名字就可以看出,这不太可能发生。
构建的假病毒(Pseudovirus)只能感染一次靶细胞,无自主复制能力,不能感染人,安全性高,已经被广泛应用于病毒感染研究、疫苗效价评估等领域。
这项工作,世界各地的研究机构都在进行着。而这其中,我国的研究机构作出了重要的贡献。
来自北京大学的研究团队通过模型预测新冠病毒的进化趋势,并根据计算模型构建出的假病毒,进一步验证假设,发现不同奥密克戎变异株的受体结合域(RBD)所携带的突变表现出趋同进化效应(独立演化的毒株具有相同的RBD突变)[3]。
在此基础上,团队根据不同变异株感染者抗体逃逸图谱、抗体中和活性等数据构建了新冠病毒RBD进化趋势预测模型。
该模型预测的进化趋势与现实世界中病毒的进化趋势有很高的一致性。基于计算模型构建出的假病毒,与随后出现的新奥密克戎变异株相似度很高。
可以说,这项研究在一定程度上“跑赢了”病毒进化的速度。
(该研究领衔者曹云龙获得《自然》杂志年度十大人物,授予他新冠预测者的称号)
通过预测可能出现的新变异株,并构建相应的假病毒,不仅可以更好地监测病毒变化趋势,及时预警,还可以提前设计有针对性的疫苗和药物,以应对未来可能出现的疫情。这是未来我们可以跑赢病毒的基础。
着眼当前,假病毒系统也已经广泛地应用于疫苗保护性的评估。
在疫苗研发过程中,判断该疫苗是否具有免疫效果,最重要指标是该疫苗是否能诱导产生足够的中和抗体。全球范围内,已上市的mRNA疫苗,包括Moderna、BioNtech(辉瑞疫苗)等,都会进行中和抗体实验[4][5]。
由于新冠病毒具有很强的感染性和致病性,如果要使用活病毒进行研究,那么研究的门槛会很高,很多实验室不具备相应的条件。
因此,假病毒系统凭借着安全性高、可操作性强,可以高通量快速检测的优势,广泛应用于疫苗研发,疫苗效价评估以及中和抗体药物的研究中。
对于大众而言,我们需要从科学的渠道获取这些前沿的病毒研究结果,而不是从可信度低的渠道“口口相传”。而了解新冠病毒的最新趋势,可以让我们在日常生活中更好地防护和应对新冠感染。
在未来,我们也许会再经历病毒感染。但同时,我们也知道,科学家正在预判新冠病毒的进化趋势,或许克服病毒免疫逃逸能力的疫苗和药物就在不远的未来。
审核专家:刘娜
中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所研究员
参考文献
[1]中国疾控中心,https://mp.weixin.qq.com/s/KOaj2BtuCwmDQEcO_UvHNQ
[2]https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/#variant-proportions
[3]Cao, Y., Jian, F., Wang, J. et al. Imprinted SARS-CoV-2 humoral immunity induces convergent Omicron RBD evolution. Nature (2022).
[4]Jackson, Lisa A., et al. "An mRNA vaccine against SARS-CoV-2—preliminary report." New England journal of medicine 383.20 (2020): 1920-1931.
[5]Abu-Raddad, Laith J., Hiam Chemaitelly, and Adeel A. Butt. "Effectiveness of the BNT162b2 Covid-19 Vaccine against the B. 1.1. 7 and B. 1.351 Variants." New England Journal of Medicine 385.2 (2021): 187-189.
*腾讯医典内容团队出品
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