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COVID-19 的 Omicron 变体如何出现?

Covid-19COVID-19 的 Omicron 变体如何出现?

重度突变的 Omicron 变体的一个不寻常且最有趣的特征是它在很短的时间内在一次爆发中获得了所有突变。 变化的程度如此之大,以至于有些人认为它很可能是一种新的人类冠状病毒(SARS-CoV-3?)。 这么短的时间,怎么会发生这么高的变异? 一些人认为 Omicron 可能是从免疫抑制患者进化而来的,患有某些慢性感染,如 HIV/AIDS。 或者,它是否可能是在欧洲目前的传输率非常高的浪潮中发展起来的? 或者,它是否与某些功能增益 (GoF) 研究或其他任何事情有关? 谁受益? 现阶段无法得出任何结论。 然而,本文试图阐明与该现象相关的各个方面。  

来自南非的19最近报道的新COVID-25变型th 2021 年 XNUMX 月已蔓延至世界多个国家,即英国、加拿大、日本、澳大利亚、奥地利、香港、以色列、西班牙、比利时、丹麦和葡萄牙。 这已被世界卫生组织指定为新的关注变体 (VOC) 并命名为 奥米克. Omicron 的特点是与原始病毒相比,刺突蛋白有 30 个氨基酸变化、XNUMX 个小缺失和 XNUMX 个小插入1. 然而,基于突变率2 对于 RNA 病毒,不可能在一夜之间产生 30 多个突变。 根据病毒自然经历的突变率,在 SARS-CoV-3 的 5kb 基因组中产生 6 个突变至少需要 30 到 2 个月的时间2 在从主机传输到主机时。 按照这个计算,像 Omicron 这样的东西应该需要 15 到 25 个月才能出现,带有 30 个突变。 然而,在这段时间里,世界并没有看到这种逐渐的突变上升。 有人认为,这种变异是由免疫功能低下患者(可能是未经治疗的 HIV/AIDS 患者)的慢性感染演变而来的。 根据变化的程度,它应该被归类为新的病毒株(可能是 SARS-CoV-3)。 尽管如此,存在的突变数量可能表明其比其他变体具有更高的传染性。 然而,需要更多的研究来证实这一点。 

接下来的几个星期是关键,以确定新变种的传播能力,并导致疾病的严重程度。 到现在为止,所有的案件已经轻度和无症状而好消息是,一直没有死亡。 我们还需要,以评估新的变体可以逃避目前的疫苗提供免疫保护的程度。 这将使我们能够决定我们能维持多久与裁缝之前,在当前的疫苗使他们的新变种继续。 辉瑞和Moderna酒店已经采取步骤,调整他们的疫苗。 然而,若隐若现的问题仍然存在这个变异的来源。 可以肯定的是,该变种的Omicron在可能的情况下发病率较高,在欧洲要早得多的电流波的演变,但最近由南非当局报告(基于基因组测序)。 然而,这可能不会像现在的电波一直存在,在过去4-5个月,并根据突变率,应该导致不超过5-6突变的情况。 

或者是 Omicron,它是功能增益 (GoF) 研究的产物,导致大流行潜在病原体 (PPP) 的发展3,4. 功能获得研究是指病原体(在本例中为 SARS-CoV-2)获得执行某种功能的能力的实验,该功能原本不属于其正常存在的一部分。 在这种情况下,它可能导致传染性增加和毒力增加。 这可能会导致一种新的生物体的发展,这种生物体在自然界中并不存在。 GoF 研究的目的是了解致病变异,并准备好治疗或疫苗,如果这种变异在自然界中出现的话。 PPPs 获得的突变数量不仅使该菌株具有高度传染性,而且有助于逃避恢复期个体针对原始病毒产生的中和抗体。 此外,可以使用基于靶向 RNA 重组的现代基因工程技术进行菌株操作5. 这也可能导致具有更多突变的新型致病变异/菌株,从而导致高度传染性和毒力的病毒。 研究表明,刺突蛋白中发生的 20 种突变,包括改变和缺失,足以逃避感染或接种过 SARS-CoV-2 的个体血浆中产生的大部分抗体6. 另一项研究表明,在强大的免疫压力下,SARS-CoV-2只需进行3次改变,即N端结构域的两个缺失和刺突蛋白的一个突变(E483K)即可获得逃避抗体的能力。7

是否应该允许这种导致产生 PPP 的研究? 事实上,在美国疾病控制与预防中心发生一系列涉及病原体处理不当的事故后,美国 NIH 于 2014 年禁止获得功能研究,表明此类研究相关的风险远远超过它可能提供的好处。 谁从此类 PPP 的出现和传播中受益? 这些都是需要真正答案的棘手问题。  

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参考文献:  

  1. 欧洲疾病预防和控制中心。 SARSCoV-2 出现和传播的影响 B.1.1。 529 关注变体 (Omicron),适用于欧盟/欧洲经济区。 26 年 2021 月 2021 日。ECDC:斯德哥尔摩; XNUMX. 可在网上获得 https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/threat-assessment-brief-emergence-sars-cov-2-variant-b.1.1.529   
  1. 西蒙兹P.,2020猖獗Ç→ü超变SARS-COV-2和其他冠状病毒的基因组,因为他们的短期和长期的进化轨迹的原因和后果。 24月2020日到XNUMX年DOI: https://doi.org/10.1128/mSphere.00408-20 
  1. NIH。 涉及增强的潜在流行病病原体的研究。 (页面于 20 年 2021 月 XNUMX 日审核。 https://www.nih.gov/news-events/research-involving-potential-pandemic-pathogens  
  1. “功能获得”研究的流沙。 自然 598, 554-557 (2021)。 道: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02903-x 
  1. Bert Jan Haijema、Haukeliene Volders 和 Peter JM Rottier。 转换物种向性:操纵猫冠状病毒基因组的有效方法。 病毒学杂志。 卷。 77,第 8 号。DOI: https://doi.org/10.1128/JVI.77.8.4528-4538.20033 
  1. Schmidt, F.、Weisblum, Y.、Rutkowska, M. 等。 SARS-CoV-2多克隆中和抗体逃逸的高遗传屏障。 自然 (2021)。 https://doi.org/10.1038/s41586-021-04005-0 
  1. 安德里亚诺 E.,  2021. SARS-CoV-2 从高度中和的 COVID-19 恢复期血浆中逃脱。 PNAS 7 年 2021 月 118 日 36 (2103154118) eXNUMX; https://doi.org/10.1073/pnas.2103154118 

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