圖源:pixabay 撰文 | 項棟梁 責(zé)編 | 李珊珊 ● ● ● 近期,泰國檢出新冠德爾塔克戎變異株(XAY.2)的消息引發(fā)廣泛關(guān)注,人們擔(dān)心這種“雙劍合璧”的變異株會有更強的傳播力與毒性。 中國疾控中心1月19日回應(yīng)稱,我國尚未監(jiān)測到該變異株,且目前尚無該毒株傳播力、致病力和免疫逃逸能力等方面足夠的研究數(shù)據(jù)。 首先需要澄清的是,德爾塔克戎(Deltacron)并非什么新鮮東西,近期在泰國檢測到的XAY.2變異株此前也曾在部分歐洲與非洲國家檢測到,科學(xué)界對其保持了必要的警惕和關(guān)注,但尚未發(fā)現(xiàn)它有什么過人之處,也沒有在哪個地區(qū)占據(jù)過主流地位。甚至德爾塔克戎這個組合名字,也只是媒體為方便傳播而起的一個俗稱,這個名稱曾被用來指代多個不同的新冠重組變異毒株。 目前,這些變異株中還沒有任何一個被世衛(wèi)組織認定為值得關(guān)注的變異株(VOC)或感興趣的變異株(VOI)。 真實的情景是,與民眾對德爾塔克戎的“惡意推定”和集中關(guān)注不同,科學(xué)界面對這一變異株相對比較淡定。 一來,不同毒株發(fā)生基因重組是遲早會發(fā)生的事情,德爾塔克戎的出現(xiàn)在意料之中。二來,這一變異株此前主要出現(xiàn)在丹麥、南非和以色列三個國家,科學(xué)界對其保持了必要的警惕和關(guān)注,但尚未發(fā)現(xiàn)它有什么過人之處,也沒有在哪個地區(qū)占據(jù)過主流地位。 簡而言之,對這個號稱德爾塔克戎的XAY.2變異株不必過于恐慌,保持常規(guī)注意即可。 不過,新冠病毒重組變異的確是我們需要長期關(guān)注的一個點,它有可能加快病毒累積變異位點的速度,有一定可能產(chǎn)生對人類威脅更大的新型變異株。 1 病毒重組變異不同于雜交水稻育種 很多人聽到德爾塔克戎這個名字首先會想到這是兩種病毒雜交的產(chǎn)物,進而聯(lián)想到雜交優(yōu)勢,以為它肯定比德爾塔和奧密克戎都更強大。這是一種想當(dāng)然的誤解,大概率與事實并不相符。 病毒的重組變異與農(nóng)作物的雜交育種在原理上有一定的相似之處,都是遺傳物質(zhì)的交換與重新組合,但它們有許多的不同之處。 第一是基因重組發(fā)生的尺度不同。 病毒是沒有性別的生物,它的繁衍靠的是原樣復(fù)制擴增,正常情況下復(fù)制產(chǎn)生的后代和上一代完全一模一樣。極偶爾的情況下,病毒在復(fù)制過程中發(fā)生細微的錯誤,有個別的堿基被替代,這就產(chǎn)生了變異毒株。 當(dāng)同一個細胞內(nèi)有兩種變異株在同時復(fù)制時,它們之間的一些基因片段就有可能會發(fā)生交換和重新裝配,把A毒株的某一段安裝到了B毒株對應(yīng)的位置上。這樣產(chǎn)生的后代絕大部分遺傳物質(zhì)都是來自B毒株,只有一小部分來自A毒株。 如果我們拿一輛車的改裝來打比方,病毒變異相當(dāng)于換了一個尾燈,而病毒重組相當(dāng)于從一輛寶馬上拆下車門換到了一輛奔馳上。換了寶馬車門的奔馳車仍然是一輛奔馳,但具備了一些寶馬車的特征。 雜交育種的農(nóng)作物通常都是有性繁殖的生物。例如水稻會產(chǎn)生花粉,每顆花粉只繼承了親代一半的遺傳物質(zhì)。雜交時,把A水稻的花粉授粉到B水稻的柱頭上,結(jié)出來的種子就繼承了A水稻和B水稻各一半的遺傳物質(zhì)。 還是拿一輛車的改裝來打比方,水稻雜交相當(dāng)于把兩輛車都拆散成零件,從成對的零件里各取一半,再拼成一輛新車。雜交的新車前門是寶馬的,后門是奔馳的,前輪是奔馳的,后輪是寶馬的。 所以說,病毒的重組是發(fā)生在基因尺度上的,性狀轉(zhuǎn)移的比例會比較小,而雜交水稻的重組是發(fā)生在染色體尺度上的,性狀轉(zhuǎn)移的比例接近一半(僅考慮核染色體時)。 第二是篩選的力度不同。 我們之所以產(chǎn)生雜交水稻子代比親代更優(yōu)秀的印象,并不是因為雜交一定能產(chǎn)生優(yōu)勢,而是在無數(shù)次雜交試驗之后,育種家把具備優(yōu)勢的子代給單獨挑選了出來。雜交產(chǎn)生的1000個子代里,可能有999個都不盡如人意,最終只挑出一株產(chǎn)量又高米質(zhì)又好的雜交水稻來。 雜交是人工選擇對物種演化施加的強大壓力,對農(nóng)作物演化方向具有決定性的影響。 病毒的重組變異則是在“自然環(huán)境”下發(fā)生的,并沒有人類基于自身需求而實施的干預(yù)。1000次病毒重組事件中,產(chǎn)生的新毒株可能990種都平平無奇,5種有了更強的傳播力,5種有了更弱的傳播力。(注:此處僅作示意說明,不代表真實數(shù)據(jù)) 由于病毒重組事件本身發(fā)生的概率非常低,一次重組產(chǎn)生新病毒的拷貝數(shù)也很少,即便有了更強的傳播力,也不一定能突破人體免疫系統(tǒng)和藥物的追殺,大概率是被撲滅在萌芽狀態(tài)。 因為不存在人工選擇和扶持,單次的病毒重組即便產(chǎn)生更強后代,也很難流行開來。 2 德爾塔克戎的三種可能性 德爾塔克戎這一重組變異株在多個國家被檢測到,那么至少說明它的“野外求生”能力不差。但具體到我們關(guān)心的,它對人類有多大威脅,還存在幾種可能性: 一種可能是它的傳播力更強,免疫逃逸能力顯著提高。但這樣一來它應(yīng)該很快會成為區(qū)域優(yōu)勢毒株,而這種情況在幾個月里并沒有發(fā)生。所以這種可能性是比較低的。 第二種可能是它的傳播力變?nèi)趿?,但因為結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致免疫逃逸能力有所提高。現(xiàn)有疫苗和感染后產(chǎn)生的抗體不能很好地阻止它,給了它機會,但它本身得分能力并不強,因而感染的人不多。這種可能性是相對較高的。 第三種可能性它的傳播力更強了,但免疫逃逸能力沒有顯著變化。這樣一來,它在毫無阻擋的情況下可能會有優(yōu)勢,但現(xiàn)實世界中很多人都接種了疫苗,或者感染過德爾塔毒株、奧密克戎毒株,對它有免疫防護,翻不出大浪來。這種情況也是有可能性的。 3 三種方法評估新變異株的威脅 有讀者要抗議了,你光在這里猜測怎么行,德爾塔克戎到底是什么情況,你倒是去研究一下給個準信??! 這話很有道理,但研究是需要時間和人力的。當(dāng)前人類研究評估一種病毒的威脅,主要有三種方法。 一是用模擬計算來評估。 科學(xué)家獲得了某一變異毒株后,會對其基因組進行測序,并對其蛋白質(zhì)折疊結(jié)構(gòu)進行分析,進而通過這些結(jié)構(gòu)特征來模擬計算其與抗體結(jié)合的能力,與人體細胞表面ACE2受體結(jié)合的能力,從而評估其傳播能力。 印度科研人員Lekha Salsekar等人1月9日在預(yù)印本網(wǎng)站bioRxiv上發(fā)表研究,分析了XAY.2毒株在受體結(jié)合區(qū)域(RBD)的兩個關(guān)鍵突變,分別是G446D和F486P,這兩個突變點位一個此前被證明會降低傳播力,另一個被證明會提高傳播力?;蛟S這正是該毒株“不溫不火”的原因所在。 隨著人類對病毒結(jié)構(gòu)的了解越來越深,AI計算和預(yù)測的能力越來越強,通過模擬計算得出的結(jié)果正越來越接近真實情況,但這畢竟是“紙上談兵”,目前還不能作為完全準確可靠的判斷依據(jù)。 大多數(shù)時候,模擬計算給我們的是一個初步的評估結(jié)論,提示后續(xù)的研究方向。 二是用體外細胞試驗來檢測。 研究人員會在體外培養(yǎng)的細胞或者動物模型中對病毒進行研究,檢測現(xiàn)有抗體對病毒的中和能力,檢測病毒復(fù)制的速度、產(chǎn)生的癥狀、攻擊的部位等。 這些檢測能夠在一定程度上反映病毒的特點,幫助我們判斷病毒傳播力、致病力、免疫逃逸能力,以及現(xiàn)有疫苗、藥物等手段對病毒的防護作用。 但是,體外試驗終究不等于臨床試驗,離開了人體復(fù)雜的系統(tǒng),相關(guān)試驗結(jié)果并不能完整反映真實情況。這也是為什么很多藥物在體外試驗中顯示出良好的效果,卻一進入臨床試驗就敗下陣來。 三是監(jiān)測真實世界的數(shù)據(jù)。 當(dāng)今世界上,每時每刻,在每個國家都在進行著大量新冠相關(guān)的科研工作,人們在跨國旅行時也經(jīng)常被采樣檢測。 一種毒株在感染人群中所占的比例,感染這種毒株后的癥狀表現(xiàn),接種疫苗和未接種疫苗者感染的不同比例,都會是這些研究所關(guān)注的內(nèi)容。對于德爾塔克戎,這些研究工作也都是在做的。 但是,由于德爾塔克戎當(dāng)前感染的人數(shù)還不多,傳播覆蓋的國家也還有限,研究人員和世衛(wèi)組織手里掌握的數(shù)據(jù)也很少,不足以分析出有價值的結(jié)論來。 因此,并不是科研人員不努力,也不是世衛(wèi)組織不重視,而是德爾塔克戎本身還沒有展現(xiàn)出嚴重的威脅,沒有造成顯著的傳播結(jié)果,還很難給它定性。 4 小結(jié)一下: 德爾塔克戎是病毒重組變異的正常結(jié)果,并不意外; 從發(fā)現(xiàn)至今幾個月的情況來看,德爾塔克戎還沒有展現(xiàn)出嚴重的威脅來; 病毒重組變異值得關(guān)注,也在關(guān)注,但德爾塔克戎相關(guān)的研究數(shù)據(jù)還很少,不足以得出結(jié)論。 |
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