8株冠状病毒在全球范围内传播, 科学家能从中得到什么线索?

作者:fastest  于 2020-3-28 05:20 发表于 最热闹的华人社交网络--贝壳村

通用分类:热点杂谈

至少有八种冠状病毒在全球范围内传播,造成了死亡和疾病的踪迹,科学家正在通过其遗传足迹对其进行追踪。
尽管尚不清楚,但隐藏在病毒独特的微观片段中的线索可能是其原始菌株的起源,突变时的行为方式以及哪些菌株变成了大火,而其他病毒则由于隔离措施而灭绝。
拥挤在曾经繁华,现在几乎空无一人的实验室中,负责数十个项目的研究人员专注于一个目标:跟踪当前导致COVID-19疾病的SARS-CoV-2病毒株。
世界各地的实验室都在将他们的测序仪(大多数与台式打印机一样大)转向快速测序从COVID-19患病人群中获取的病毒样品基因组的任务。该信息被上载到一个名为NextStrain.org的网站,该网站显示了病毒如何迁移并分裂为相似但新的亚型。
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尽管研究人员警告说,他们只是看到了冰山一角,但病毒株之间的微小差异表明,就地庇护所命令在某些地区起作用,并且没有一种病毒比另一种更具致命性。他们还说,随着它们的进化,这些菌株似乎不会变得更具致命性。
加利福尼亚大学旧金山医学院的医学和传染病学教授查尔斯·邱(Charles Chiu)说:“病毒突变如此缓慢,以至于病毒株在本质上彼此非常相似。”
SARS-CoV-2病毒最初在11月中旬至12月中旬之间在中国引起疾病。它的基因组由大约30,000个碱基对组成。相比之下,人类拥有超过30亿。到目前为止,即使是在病毒中最有差异的菌株中,科学家也发现只有11个碱基对发生了变化。
Chiu说,这使得在发现新的血统时很容易发现它们。
“疫情是可以追踪的。我们几乎可以实时进行基因组测序,以了解正在传播的菌株或谱系。”他说。
到目前为止,美国西海岸的大多数病例都与华盛顿州首次发现的毒株有关。特雷弗(Trevor)爆发初期所做的工作显示,它可能来自一名男子,他曾在中国武汉作为该病毒的震中,并于1月15日返回家中。与最初的武汉毒株仅相距三个变异。贝德福德(Bedford)是西雅图医学研究中心弗雷德·哈奇(Fred Hutch)的计算生物学家。
他说,在东海岸,有数种毒株,包括来自华盛顿的毒株和其他似乎已从中国转移到欧洲,然后到纽约及其他地区的毒株。
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当心漂亮的系统树
这不是科学家第一次在流行病中争先恐后地对病毒进行遗传分析。他们与埃博拉(Ebola),寨卡(Zika)和西尼罗河(West Nile)做到了这一点,但科学界以外的人都没有给予太多关注。
“这是系统进化树首次出现在Twitter上,”位于加利福尼亚州拉荷亚的非营利性生物医学科学研究机构Scripps Research的教授克里斯蒂安·安德森(Kristian Andersen)说,这些图显示了不同菌株之间的进化关系。有机体。
可以在NextStrain上找到这些地图,NextStrain是科学家的在线资源,它使用来自世界各地的学术,独立和政府实验室的数据直观地跟踪SARS-CoV-2病毒的基因组。目前,它代表了来自六大洲36个国家/地区的菌株的遗传序列。
虽然这些地图很有趣,但它们也可能“危险很小”。显示病毒进化的树木非常复杂,即使专家也很难从中得出结论。
“请记住,我们对大流行病的了解很小。目前,我们已描述了50万例病例,但可能已测序了1000个基因组。因此,我们缺少许多血统。”他说。
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不同的症状,相同的菌株
COVID-19对人的打击方式有所不同,有些人一天的天气略微感到不适,有些人病倒地背平了两个星期,约有15%的人住院。目前,估计有1%的感染者死亡。该比率因国家/地区而异,专家表示,这很可能与测试比率有关,而不是实际死亡率。
Chiu说,差异似乎不太可能与人们感染了不同病毒株有关。
他说:“目前的病毒株在根本上仍然非常相似。”
COVID-19病毒不会很快突变。安德森说,这样做的速度比流感病毒慢八到十倍,使其进化速度与其他冠状病毒类似,例如埃博拉,严重急性呼吸系统综合症(SARS)和中东呼吸系统综合症(MERS)。
人们也不希望它自发地演变成比人类已经致命的形式。安德森说,SARS-CoV-2非常擅长在人类宿主之间传播,它没有进化的进化压力。
在加利福尼亚工作的庇护所
Chiu的分析显示,加州严格的庇护所努力似乎正在奏效。
在过去两周中,他位于旧金山的实验室对50个SARS-CoV-2病毒基因组进行了测序,其中一半以上与来自该州以外的旅行有关。另有30%与医护人员和感染该病毒的人的家庭有关。
“只有20%来自社区内部。它没有广泛传播。”他说。
他说,这真是个了不起的消息,表明该病毒由于社交距离遥远而无法获得重要地位。
赵说,这就像一场野火。一些火花可能会从火上飞下来,降落在草地上并引发新的大火。但是,如果扑灭了大火,并且燃尽了余烬,就可以杀死整个火株。在加州,Chiu看到许多火花扑面而来,其中大部分来自华盛顿,但很快就被扑灭了。
一个例子是旧金山东北部的索拉诺县的一小群病例。 Chiu的研究小组对该病毒进行了遗传分析,发现该病毒感染了那里的患者,并发现该病毒与来自中国的一种毒株关系最密切。
同时,他的实验室正在对硅谷圣塔克拉拉市的一小堆案件进行排序。他们发现那里的病人与索拉诺县的病人相同。 Chiu认为该集群中的某人与最近从亚洲回来的旅行者有联系。
他说:“这可能是始于圣塔克拉拉(Santa Clara)的火花的一个例子,可能已经到索拉诺县(Solano County),但后来停了下来。”
他说,这种病毒可以被阻止。
中国是个未知数
到目前为止,除了11月中旬至12月中旬之间首次出现在武汉市的事实以外,研究人员还没有太多有关中国内部病毒基因组学的信息。
该病毒的初始序列于1月10日由上海公共卫生临床中心的张勇珍教授发表。但是邱说,科学家们不知道中国是否存在一种或更多的毒株。
Chiu表示:“可能是因为他们没有处理很多案件,或者可能是出于政治原因,他们没有被提供。” “很难解释数据,因为我们错过了所有这些早期压力。”
英国的研究人员对在华南广东的旅行者中发现的病毒基因组进行了测序,发现这些患者的菌株涵盖了全球范围内传播的菌株。
“这可能意味着我们在中国境外看到的几种菌株最初是从原始菌株那里进化而来的,或者有多个感染系。很难知道。”
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该病毒不是来自实验室
尽管仍然存在许多有关COVID-19疾病爆发轨迹的问题,但科学界已广泛接受了一件事:该病毒不是在实验室中产生的,而是在动物宿主中自然进化的。
SARS-CoV-2的基因组分子结构(认为是病毒的骨架)最接近于蝙蝠中发现的冠状病毒。根据本月早些时候在《自然医学》杂志上发表的一篇论文,其结构的一部分也类似于鳞片食蚁兽中发现的病毒。美国国立卫生研究院所长弗朗西斯·柯林斯(Francis Collins)在一篇随文章发表的社论中写道,制造一种针对人的病毒的人本来会是一种攻击人类的病毒。安徒生是该论文的主要作者。他说,这可能是一次性的。
“这可能是一次事件,从一只动物到一个人,”然后从那里传播开来。

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