解读:科学家如何检测新型新冠病毒变种

new COVID variant
Scientists have discovered a new COVID variant in South Africa.Image: Unsplash/Fusion Medical Animation
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本文最初发表于2021年7月12日。11月26日更新,增加了有关新毒株B.1.1.529的信息。

  • 南非科学家发现了一种新的新冠病毒变种。

  • 全球各地都在不断努力跟上新的变异。

  • 以下介绍他们如何检测新毒株,以期领先于病毒。

南非的科学家已发现少量新冠病毒变种病例。他们正在努力了解其潜在影响,但在一次新闻发布会上表示,该变种的突变呈现出“非常罕见的组合”。

他们担心,这些突变可能帮助该变种规避人体免疫反应,并使这一被命名为B.1.1.529的变种传播性更强。

这些科学家是政府科学家和学者组成的全球网络的一部分,该网络正在寻找新冠病毒的新毒株,包括此次的变种以及此前的其他变种,如Delta。

那么,科学家如何在新冠病毒变种出现时识别并追踪它们?

病毒是微小的寄生体,在宿主动物体外无法存活太久。作为生命体,它们比细菌小得多——例如,脊髓灰质炎病毒比一粒盐小一万倍。

但病毒确实拥有自己的DNA或RNA(脱氧核糖核酸和核糖核酸),这是生命的基本构件。

这使它们能够变异成新的形态。就导致新冠肺炎的病毒SARS-CoV-2而言,科学家迄今已识别出四种被列为值得关注的变种,因为它们传播更快、毒性更强,或对疫苗具有抗性。

那么,如何检测这些变种?以Alpha为例

新冠病毒的英国变种,即Alpha变种,于2020年9月首次出现在英格兰东南部的肯特郡。米拉·钱德博士是监测这一情况的流行病学家之一。她在英国公共卫生署网站上发帖表示:“我们立即意识到发现了非常令人担忧的情况。”

“通常在检查样本时,你会看到大量由多个略有不同的毒株组成的小簇群。但在肯特郡,我们发现约50%的样本极为相似,形成了一个巨大的单一簇群。”

因此,一个包括专家在内的团队迅速组建起来,研究肯特郡样本的特征。但他们遇到了一个问题:经过全基因组测序的样本数量不足。

一名科学家在英国剑桥的惠康桑格研究所对新冠病毒变种的基因组进行测序。Image: 路透社/迪伦·马丁内斯

意外的帮助来自另一个方面。当地“灯塔”实验室的工作人员每天要检测数千份样本,他们注意到了一个问题:检测未能检出他们预期会看到的一个基因。事实上,这一缺失的基因被证明是新冠病毒新变种的特征。

“最初,他们以为检测存在问题。检测失效了,而且失效的比例正在急剧上升。”钱德博士说,“通过灯塔实验室识别病例是一次巨大的飞跃。”

尤其是因为全基因组测序需要时间,而且很快就清楚地表明,这一新变种正在迅速传播。

所有突变都危险吗?

美国疾病控制与预防中心(CDC)将突变定义为“当动物或人感染病毒时,病毒遗传密码随时间自然发生的变化”。

“我们在这种病毒中看到的大多数基因变化,就像人一生中积累的伤痕一样——是人生道路上的偶然印记,其中大多数并不具有重大意义或功能性作用,”约翰斯·霍普金斯大学医学院的斯图尔特·雷教授表示。

“当有足够有力的证据表明某个病毒基因变化正在改变病毒的行为时,我们就对这种病毒的运作方式获得了新的认识。”

疫苗能否防护变种?

现在断言疫苗能否对B.1.1.529提供与对以往新冠病毒变种相同水平的保护,还为时过早。

但是,辉瑞等疫苗生产商一直在为一种情景做准备,即新冠病毒新变种能够规避现有疫苗和既往感染所建立的免疫力。

不过,现有疫苗仍持续对其他变种提供保护,例如Delta。

“好消息是,所有世界卫生组织紧急使用清单所列疫苗,都能防止Delta变种导致的重症、住院和死亡,”世界卫生组织首席科学家苏米亚·斯瓦米纳坦博士于7月1日表示。

世界经济论坛设立了新冠行动平台,以协调企业和其他利益相关方的努力,尽量减少疫情对公共卫生的影响,并限制其对全球生活和经济进一步造成干扰的可能性。

论坛还在利用其UPLINK创新众包平台,以针对新冠疫情带来的挑战,产生可行、可扩展的解决方案新构想,其中包括一款人工智能应用程序,用于远程监测新冠感染情况。

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