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  • 新冠病毒已變異近4000種 疫苗還有效嗎?

    189 2021-02-04 15:48:29 作者:氣體探測(cè)器

    新冠疫情席卷全球一年有余,當(dāng)人們?yōu)橐呙绲牡絹?lái)而歡欣鼓舞的時(shí)候,傳播率更高的新冠變異毒株接連出現(xiàn),在很多國(guó)家引發(fā)新一輪疫情。

       目前,全球60個(gè)國(guó)家和地區(qū)已發(fā)現(xiàn)英國(guó)報(bào)告的變異新冠病毒,23個(gè)國(guó)家和地區(qū)已發(fā)現(xiàn)南非報(bào)告的變異新冠病毒。實(shí)時(shí)病毒變異追蹤平臺(tái)“Nextstrain”數(shù)據(jù)顯示,截至2021年1月,全球新冠病毒共變異出3931種病毒基因型。

而據(jù)外媒當(dāng)?shù)貢r(shí)間2月2日?qǐng)?bào)道,目前已在英國(guó)廣泛傳播的變異新冠毒株,還正在發(fā)生新的突變。

為什么病毒會(huì)變異?為什么新冠病毒的變異速度如此瘋狂?變異又會(huì)對(duì)疫情防控和疫苗效果產(chǎn)生怎樣的影響?讓我們用一張圖來(lái)梳理這些問(wèn)題的答案。

愛(ài)變異的病毒

對(duì)病毒本身而言,突變可能是有利的、中性的,也可能是有害的。對(duì)人類而言亦是如此。

突變是病毒的“天性”。病毒沒(méi)有像細(xì)菌一樣的獨(dú)立生命系統(tǒng),只能靠入侵并寄生在活細(xì)胞里才能存活。病毒基因在細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制的過(guò)程中難免出錯(cuò)。當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),變異就發(fā)生了。

而新冠病毒所屬的RNA病毒,比一般的DNA病毒更容易變異。這是為什么?

首先,新冠病毒的遺傳物質(zhì)是擁有29903個(gè)堿基的正鏈單鏈RNA,RNA病毒在復(fù)制時(shí),需要利用一種酶(RdRp)轉(zhuǎn)錄其基因組,RNA病毒容易突變的原因正是在于這種酶的糾錯(cuò)能力低,基因組在復(fù)制過(guò)程中核苷酸的錯(cuò)配率就會(huì)變高。這使得RNA病毒的突變速率比DNA病毒更快,比人類細(xì)胞的突變速度更是快上100萬(wàn)倍。

病毒無(wú)時(shí)無(wú)刻不在突變。很多情況下,突變僅僅是一個(gè)堿基的復(fù)制錯(cuò)誤。

新冠疫情早期,科學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)了新冠病毒的微小突變。在對(duì)2020年1月8日采集的一名新冠肺炎患者的病毒樣本測(cè)序發(fā)現(xiàn),病毒RNA的第186個(gè)堿基發(fā)生了突變,由C突變?yōu)閁。

在對(duì)7個(gè)星期后采集的一名廣州患者感染的病毒樣本進(jìn)行測(cè)序后,又發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)堿基發(fā)生了突變。

導(dǎo)致新冠大流行的病毒株(SARS-CoV-2)以平均每月一至兩次的穩(wěn)定速度累積突變,但大部分突變沒(méi)有造成實(shí)質(zhì)性后果。這是因?yàn)橥蛔兎譃?/font>2種不同類型。

“沉默突變”不會(huì)改變由遺傳物質(zhì)編碼的蛋白質(zhì)。因?yàn)榻M成蛋白質(zhì)的氨基酸由三位堿基編碼,很多時(shí)候第三位堿基字母的突變依然可以編碼同樣的氨基酸,故不會(huì)影響病毒的作用機(jī)制。

關(guān)鍵在于剩下的“非沉默突變”可能性。2020年2月,科學(xué)家鑒定出了當(dāng)時(shí)正在歐洲和美洲傳播的D614G突變病毒。

為啥起名叫D614G?這是因?yàn)樵谝咔樵缙?,全球主要的新冠病毒毒株被稱為“D株”。然而,病毒很快就發(fā)生了變異——其刺突蛋白上的第614位氨基酸由天冬氨酸(D)變成了甘氨酸(G)。

D和G兩種氨基酸有著非常大的性質(zhì)差異,所以D614G突變并不“沉默”。有研究發(fā)現(xiàn),D614G突變有更高的傳播能力和更快的復(fù)制速度,明顯影響到了人類生存。

2020年3月之前,攜帶有D614G突變的病毒株遠(yuǎn)沒(méi)有成為全球主流,僅占全球公布毒株測(cè)序序列的不到10%,但截止到2020年6月底已經(jīng)超過(guò)90%。

D614G病毒株的傳染性之所以這么強(qiáng)大,是因?yàn)檫@一突變發(fā)生在新冠病毒的刺突蛋白區(qū)域,也就是新冠病毒表面凸起的部分,這些凸起可以與人類細(xì)胞上的ACE2受體進(jìn)行結(jié)合,進(jìn)入細(xì)胞,發(fā)生感染。

更令人擔(dān)憂的情況還在持續(xù)發(fā)生。

一個(gè)月前,英國(guó)政府報(bào)告稱,一種稱為“B.1.1.7”的新冠變異毒株在英國(guó)國(guó)內(nèi)廣泛傳播。隨后,南非也報(bào)告了被命名為“B.1.351”的新變異毒株。

目前,“B.1.1.7”和“B.1.351”已迅速傳播到至少60個(gè)國(guó)家。值得注意的是,在上述變異毒株中,科學(xué)家們都發(fā)現(xiàn)了一個(gè)被稱作“N501Y”的刺突蛋白突變。這一突變使得病毒更易與人體細(xì)胞結(jié)合,因而更具傳染性。

據(jù)估計(jì),“B.1.1.7”變異毒株的傳染性大約比其他變異毒株高70%。英國(guó)首相約翰遜1月22日表示,一項(xiàng)最新研究顯示變異毒株的致命性增加了30%。

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疫苗對(duì)變異毒株還有效嗎?

2020年12月以來(lái),在巴西城市馬瑙斯,醫(yī)護(hù)人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)匦鹿诜窝撞±龜?shù)開(kāi)始逐步攀升,死亡人數(shù)也與日俱增。龐大的確診病例數(shù)幾乎壓垮了當(dāng)?shù)厮嗅t(yī)療機(jī)構(gòu)。這讓很多科學(xué)家感到驚訝,因?yàn)樵摮鞘幸呀?jīng)有四分之三的人感染了新冠病毒,足以實(shí)現(xiàn)群體免疫,不至于造成疫情大規(guī)模反彈。

事實(shí)上,在對(duì)去年12月中旬采集的31份病毒樣本進(jìn)行分析后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),其中有13份是新的變異病毒毒株。由于新冠病毒可能會(huì)二次感染、理論上已獲得群體免疫的地區(qū)會(huì)面臨再次爆發(fā)疫情的風(fēng)險(xiǎn)……這讓人不免擔(dān)心:現(xiàn)有的新冠疫苗面對(duì)變異毒株是否依然有效?

根據(jù)強(qiáng)生和Novavax公司近日發(fā)表的臨床數(shù)據(jù),在南非的臨床試驗(yàn)中,接種者大多感染了變異的新冠病毒,結(jié)果疫苗的整體有效性顯著減弱。

強(qiáng)生的數(shù)據(jù)顯示,其疫苗在美國(guó)的有效性達(dá)到72%,而在南非僅為57%。Novavax公司的數(shù)據(jù)顯示,在英國(guó)一項(xiàng)15000人的試驗(yàn)中,接種兩劑疫苗的整體有效性接近90%,但是在南非的一項(xiàng)4400人的試驗(yàn)中,有效性大幅降至不足50%。

美國(guó)傳染病專家福奇表示,要抑制病毒的變異,最根本的是要阻止病毒在人體內(nèi)的復(fù)制,這意味著,對(duì)抗病毒變異的最好方法就是加速接種疫苗,與病毒賽跑,最大可能地阻止病毒感染更多人。

 

 

 

 

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