清研智庫:美國甩鍋給中國?多數紐約新冠病例來自歐洲旅行者!
清研智庫:美國甩鍋給中國?多數紐約新冠病例來自歐洲旅行者!
美國甩鍋給中國,可能甩錯鍋了。最新研究表明,從2月中旬開始新型冠狀病毒已經在紐約地區傳播,比首例確診病例早幾個周,主要從歐洲而不是亞洲的旅行者帶來了病毒。
西奈山伊坎醫學院的遺傳學家哈姆·范·巴克爾說:“大多數人顯然是歐洲人。”他參與撰寫了這份研究,正在等待同行評審。
盡管研究不同的病例組,紐約大學格羅斯曼醫學院的一個單獨小組也得到了相似的結論。兩個團隊都是從3月中旬開始分析來自紐約的冠狀病毒的基因組。研究發現,如果實施了積極的測試程序,之前被隱藏傳播的病毒就會被發現。
1月31日,特朗普宣布過去14天內到過中國的外國人禁止入境。
直到2月下旬,意大利才開始封鎖城鎮。3月11日,特朗普宣布限制歐洲游客入境美國。但是紐約人已經攜帶病毒回家了。
紐約大學研究團隊的成員阿德里亞娜·黑古伊說:“人們只是未察覺。”
黑古伊博士和巴克爾博士都是國際病毒史學家協會的。他們通過研究嵌入在成千上萬患者的病毒基因材料中的線索,揭示了暴發的歷史。病毒侵入細胞并控制其分子機制,從而使其產生新病毒。這個過程快速而凌亂。結果,新病毒可以獲得其祖先不存在的新突變。如果新病毒設法逃脫其宿主感染其他人,則其后代將繼承該突變。
跟蹤病毒突變需要對病毒中的所有遺傳物質(即其基因組)進行測序。一旦研究人員從許多病毒樣本中收集了基因組,他們就可以比較其突變。然后,用復雜的計算機程序弄清楚,病毒從共同祖先那里衍生出來后,所有這些突變是如何產生的。如果他們獲得足夠的數據,可以對原始病毒是從什么時候開始有的做出粗略的估計。因為突變是以大致規則的速度出現,就像分子鐘一樣。
賓夕法尼亞州立大學的馬切伊·博尼及其同事最近使用此方法來查看新型冠狀病毒最初來自何處。雖然陰謀論可能會錯誤地聲稱該病毒是在實驗室中炮制的,但該病毒的基因組卻清楚地表明它是在蝙蝠中產生的。
冠狀病毒種類繁多,既感染人類,也感染動物。博尼博士及其同事發現,新病毒的基因組包含許多與蝙蝠感染的冠狀病毒相同的突變。研究人員發現,最緊密相關的冠狀病毒是在中國的菊頭蝠。自從幾十年前從蝙蝠病毒中分離出來之后,新病毒已經獲得了一些獨特的突變。
博尼博士說,原始的病毒可能產生了許多感染菊頭蝠的菌株,有時還感染了其他動物。
很可能存在大量未抽樣的多樣性。復制錯誤不是出現新病毒的唯一方法。有時兩種冠狀病毒會感染同一細胞。他們的遺傳物質混雜在新病毒中。
博尼博士認為,這完全有可能。在過去的10或20年中,一種雜交病毒也出現在一些菊頭蝠中,也很適合感染人類。后來,這種病毒設法以某種方式越過了物種壁壘。一月份,由中國和澳大利亞研究人員組成的團隊發表了新冠病毒的第一個基因組。自那以后,世界各地的研究人員已對3,000多個基因組測序。一些在遺傳上彼此相同,而另一些則帶有獨特的突變。但那只是新冠病毒全部多樣性的一小部分。截至4月8日,已有150萬例?Covid-19?確診病例,而實際總數可能還要多上數百萬。
新基因組出現后,研究人員會將其上傳到名為GISAID的在線數據庫中。病毒進化專家團隊正在一個名為Nextstrain的項目中分析不斷增長的基因組集合。他們不斷更新病毒家族樹。
這棵樹的最深的樹枝都屬于中國的血統。Nextstrain團隊還使用突變率確定了該病毒可能是在2019年末從動物宿主中首次感染人類的。12月31日,中國宣布武漢的醫生正在治療數十例神秘的呼吸道疾病。
1月,隨著中國的范圍越來越清晰,一些國家開始了激進的測試計劃。他們能夠追蹤到病毒在其領土上的到來并追蹤其在人群中的傳播。
美國摸索著制造出第一個診斷試劑盒,但最初只對來自中國并且表現出Covid-19癥狀的人進行了檢測。
黑古伊博士說:“這是一場災難,我們沒有進行測試。”
從一月底開始發現了一些病例。但是,很容易忽略他們,因為他們并沒有導致當地爆發疫情。2月底,弗雷德·哈欽森癌癥研究中心和華盛頓大學的副教授特雷弗·貝德福德和他的同事打破了這種幻想。Nextstrain顯示?2月下旬在一名患者身上的病毒與1月20日在華盛頓出現的一種病毒共有突變。華盛頓的病毒還具有與武漢分離的突變相同的突變,表明旅行者是從中國感染了新冠病毒。有了這一發現,貝德福德博士和他的同事率先對冠狀病毒基因組進行了測序。并對華盛頓周圍更多的基因組進行測序,使他們對華盛頓什么時候開始暴發有了更好的了解。
貝德福德博士說:“我非常有信心它不是12月在美國傳播的。”
隨著美國其他地區出現新病例,其他研究人員建立了自己的渠道。紐約的第一個陽性檢測結果出現在3月1日,幾周后,患者涌入紐約的醫院。
黑古伊博士和她的同事發現了一些紐約的病毒具有其他地方未發現的獨特突變。黑古伊博士估計該病毒是在幾個月前開始在紐約地區傳播的。
西奈山的研究人員開始對進入醫院的患者的基因組進行測序。他們發現,在紐約發現的最早的病例與以后的病例沒有關聯。
西奈山團隊成員Gonzalez-Reiche博士及其同事發現,這些病毒實際上與歐洲各地的病毒相同。他們無法說特定病毒在哪個特定航班到達紐約。但是他們寫道,這些病毒揭示了“從一月下旬到二月中旬的一段全球性無追蹤的傳播”。
到目前為止,西奈山的研究人員已經確定了進入紐約并開始傳播的七個獨立的病毒譜系。范巴克爾博士表示:“我們可能會發現更多。”
冠狀病毒基因組也揭示了早期穿越城市的跡象。
范·巴克爾博士和他的同事發現了一種紐約病毒,與貝德福德博士和他的同事發現的一種華盛頓病毒相同。在另一項研究中,耶魯大學的研究人員發現了另一種華盛頓相關病毒。兩項研究相結合,表明新冠病毒已經在海岸之間移動了幾周。
與Nextstrain團隊合作的計算生物學家希德尼貝爾提醒人們,不要自己過多地解讀這些新突變。僅僅因為有所不同并不意味著它很重要。突變不會自動將病毒變成新的可怕的病毒。他們通常根本不會帶來任何改變。
約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的病毒學家彼得蒂倫喜歡把病毒的傳播想象成蒲公英種子落在空曠的田野上。花長大并產生自己的種子。那些種子蔓延發芽。隨著蒲公英的出現,新的突變世代相傳。但是它們都還是蒲公英。盡管冠狀病毒突變可用于區分血統,但對病毒的工作方式沒有明顯影響。
對于研究疫苗的科學家來說,這是個好消息。
疫苗開發人員希望通過使我們的身體產生能夠抓住病毒并阻止其進入細胞的抗體來對抗Covid-19。一些病毒發展很快,以至于它們需要能夠產生幾種不同抗體的疫苗。Covid-19并非如此。與其他冠狀病毒一樣,與某些病毒(例如流感)相比,它的突變率相對較低。盡管要與之抗衡,但它的變異表明事情可能會變得更糟。當然,只要它仍然感染人,冠狀病毒就會繼續突變。可能有必要改變疫苗以跟上病毒的潮流。這就是科學家需要保持追蹤其歷史的原因。
作者 Carl Zimmer,原載于4月8日的紐約時報,清研智庫李梓涵編譯。