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  • 新冠病毒已變異近4000種 疫苗還有效嗎?

    99 2021-02-04 15:48:29 作者:氣體探測器

    新冠疫情席卷全球一年有余,當人們為疫苗的到來而歡欣鼓舞的時候,傳播率更高的新冠變異毒株接連出現,在很多國家引發新一輪疫情。

       目前,全球60個國家和地區已發現英國報告的變異新冠病毒,23個國家和地區已發現南非報告的變異新冠病毒。實時病毒變異追蹤平臺“Nextstrain”數據顯示,截至2021年1月,全球新冠病毒共變異出3931種病毒基因型。

而據外媒當地時間2月2日報道,目前已在英國廣泛傳播的變異新冠毒株,還正在發生新的突變。

為什么病毒會變異?為什么新冠病毒的變異速度如此瘋狂?變異又會對疫情防控和疫苗效果產生怎樣的影響?讓我們用一張圖來梳理這些問題的答案。

愛變異的病毒

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

突變是病毒的“天性”。病毒沒有像細菌一樣的獨立生命系統,只能靠入侵并寄生在活細胞里才能存活。病毒基因在細胞內大量復制的過程中難免出錯。當出現錯誤時,變異就發生了。

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是擁有29903個堿基的正鏈單鏈RNA,RNA病毒在復制時,需要利用一種酶(RdRp)轉錄其基因組,RNA病毒容易突變的原因正是在于這種酶的糾錯能力低,基因組在復制過程中核苷酸的錯配率就會變高。這使得RNA病毒的突變速率比DNA病毒更快,比人類細胞的突變速度更是快上100萬倍。

病毒無時無刻不在突變。很多情況下,突變僅僅是一個堿基的復制錯誤。

新冠疫情早期,科學家們就發現了新冠病毒的微小突變。在對2020年1月8日采集的一名新冠肺炎患者的病毒樣本測序發現,病毒RNA的第186個堿基發生了突變,由C突變為U。

在對7個星期后采集的一名廣州患者感染的病毒樣本進行測序后,又發現有兩個堿基發生了突變。

導致新冠大流行的病毒株(SARS-CoV-2)以平均每月一至兩次的穩定速度累積突變,但大部分突變沒有造成實質性后果。這是因為突變分為2種不同類型。

“沉默突變”不會改變由遺傳物質編碼的蛋白質。因為組成蛋白質的氨基酸由三位堿基編碼,很多時候第三位堿基字母的突變依然可以編碼同樣的氨基酸,故不會影響病毒的作用機制。

關鍵在于剩下的“非沉默突變”可能性。2020年2月,科學家鑒定出了當時正在歐洲和美洲傳播的D614G突變病毒。

為啥起名叫D614G?這是因為在疫情早期,全球主要的新冠病毒毒株被稱為“D株”。然而,病毒很快就發生了變異——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差異,所以D614G突變并不“沉默”。有研究發現,D614G突變有更高的傳播能力和更快的復制速度,明顯影響到了人類生存。

2020年3月之前,攜帶有D614G突變的病毒株遠沒有成為全球主流,僅占全球公布毒株測序序列的不到10%,但截止到2020年6月底已經超過90%。

D614G病毒株的傳染性之所以這么強大,是因為這一突變發生在新冠病毒的刺突蛋白區域,也就是新冠病毒表面凸起的部分,這些凸起可以與人類細胞上的ACE2受體進行結合,進入細胞,發生感染。

更令人擔憂的情況還在持續發生。

一個月前,英國政府報告稱,一種稱為“B.1.1.7”的新冠變異毒株在英國國內廣泛傳播。隨后,南非也報告了被命名為“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個國家。值得注意的是,在上述變異毒株中,科學家們都發現了一個被稱作“N501Y”的刺突蛋白突變。這一突變使得病毒更易與人體細胞結合,因而更具傳染性。

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

2

疫苗對變異毒株還有效嗎?

2020年12月以來,在巴西城市馬瑙斯,醫護人員發現當地新冠肺炎病例數開始逐步攀升,死亡人數也與日俱增。龐大的確診病例數幾乎壓垮了當地所有醫療機構。這讓很多科學家感到驚訝,因為該城市已經有四分之三的人感染了新冠病毒,足以實現群體免疫,不至于造成疫情大規模反彈。

事實上,在對去年12月中旬采集的31份病毒樣本進行分析后,科學家發現,其中有13份是新的變異病毒毒株。由于新冠病毒可能會二次感染、理論上已獲得群體免疫的地區會面臨再次爆發疫情的風險……這讓人不免擔心:現有的新冠疫苗面對變異毒株是否依然有效?

根據強生和Novavax公司近日發表的臨床數據,在南非的臨床試驗中,接種者大多感染了變異的新冠病毒,結果疫苗的整體有效性顯著減弱。

強生的數據顯示,其疫苗在美國的有效性達到72%,而在南非僅為57%。Novavax公司的數據顯示,在英國一項15000人的試驗中,接種兩劑疫苗的整體有效性接近90%,但是在南非的一項4400人的試驗中,有效性大幅降至不足50%。

美國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的復制,這意味著,對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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