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  • 新冠病毒已变异近4000种 疫苗还有效吗?

    158 2021-02-04 15:48:29 作者:气体探测器

    新冠疫情席卷全球一年有余,当人们为疫苗的到来而欢欣鼓舞的时候,传播率更高的新冠变异毒株接连出现,在很多国家引发新一轮疫情。

       目前,全球60个国家和地区已发现英国报告的变异新冠病毒,23个国家和地区已发现南非报告的变异新冠病毒。实时病毒变异追踪平台“Nextstrain”数据显示,截至2021年1月,全球新冠病毒共变异出3931种病毒基因型。

而据外媒当地时间2月2日报道,目前已在英国广泛传播的变异新冠毒株,还正在发生新的突变。

为什么病毒会变异?为什么新冠病毒的变异速度如此疯狂?变异又会对疫情防控和疫苗效果产生怎样的影响?让我们用一张图来梳理这些问题的答案。

爱变异的病毒

对病毒本身而言,突变可能是有利的、中性的,也可能是有害的。对人类而言亦是如此。

突变是病毒的“天性”。病毒没有像细菌一样的独立生命系统,只能靠入侵并寄生在活细胞里才能存活。病毒基因在细胞内大量复制的过程中难免出错。当出现错误时,变异就发生了。

而新冠病毒所属的RNA病毒,比一般的DNA病毒更容易变异。这是为什么?

首先,新冠病毒的遗传物质是拥有29903个碱基的正链单链RNA,RNA病毒在复制时,需要利用一种酶(RdRp)转录其基因组,RNA病毒容易突变的原因正是在于这种酶的纠错能力低,基因组在复制过程中核苷酸的错配率就会变高。这使得RNA病毒的突变速率比DNA病毒更快,比人类细胞的突变速度更是快上100万倍。

病毒无时无刻不在突变。很多情况下,突变仅仅是一个碱基的复制错误。

新冠疫情早期,科学家们就发现了新冠病毒的微小突变。在对2020年1月8日采集的一名新冠肺炎患者的病毒样本测序发现,病毒RNA的第186个碱基发生了突变,由C突变为U。

在对7个星期后采集的一名广州患者感染的病毒样本进行测序后,又发现有两个碱基发生了突变。

导致新冠大流行的病毒株(SARS-CoV-2)以平均每月一至两次的稳定速度累积突变,但大部分突变没有造成实质性后果。这是因为突变分为2种不同类型。

“沉默突变”不会改变由遗传物质编码的蛋白质。因为组成蛋白质的氨基酸由三位碱基编码,很多时候第三位碱基字母的突变依然可以编码同样的氨基酸,故不会影响病毒的作用机制。

关键在于剩下的“非沉默突变”可能性。2020年2月,科学家鉴定出了当时正在欧洲和美洲传播的D614G突变病毒。

为啥起名叫D614G?这是因为在疫情早期,全球主要的新冠病毒毒株被称为“D株”。然而,病毒很快就发生了变异——其刺突蛋白上的第614位氨基酸由天冬氨酸(D)变成了甘氨酸(G)。

D和G两种氨基酸有着非常大的性质差异,所以D614G突变并不“沉默”。有研究发现,D614G突变有更高的传播能力和更快的复制速度,明显影响到了人类生存。

2020年3月之前,携带有D614G突变的病毒株远没有成为全球主流,仅占全球公布毒株测序序列的不到10%,但截止到2020年6月底已经超过90%。

D614G病毒株的传染性之所以这么强大,是因为这一突变发生在新冠病毒的刺突蛋白区域,也就是新冠病毒表面凸起的部分,这些凸起可以与人类细胞上的ACE2受体进行结合,进入细胞,发生感染。

更令人担忧的情况还在持续发生。

一个月前,英国政府报告称,一种称为“B.1.1.7”的新冠变异毒株在英国国内广泛传播。随后,南非也报告了被命名为“B.1.351”的新变异毒株。

目前,“B.1.1.7”和“B.1.351”已迅速传播到至少60个国家。值得注意的是,在上述变异毒株中,科学家们都发现了一个被称作“N501Y”的刺突蛋白突变。这一突变使得病毒更易与人体细胞结合,因而更具传染性。

据估计,“B.1.1.7”变异毒株的传染性大约比其他变异毒株高70%。英国首相约翰逊1月22日表示,一项最新研究显示变异毒株的致命性增加了30%。

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疫苗对变异毒株还有效吗?

2020年12月以来,在巴西城市马瑙斯,医护人员发现当地新冠肺炎病例数开始逐步攀升,死亡人数也与日俱增。庞大的确诊病例数几乎压垮了当地所有医疗机构。这让很多科学家感到惊讶,因为该城市已经有四分之三的人感染了新冠病毒,足以实现群体免疫,不至于造成疫情大规模反弹。

事实上,在对去年12月中旬采集的31份病毒样本进行分析后,科学家发现,其中有13份是新的变异病毒毒株。由于新冠病毒可能会二次感染、理论上已获得群体免疫的地区会面临再次爆发疫情的风险……这让人不免担心:现有的新冠疫苗面对变异毒株是否依然有效?

根据强生和Novavax公司近日发表的临床数据,在南非的临床试验中,接种者大多感染了变异的新冠病毒,结果疫苗的整体有效性显著减弱。

强生的数据显示,其疫苗在美国的有效性达到72%,而在南非仅为57%。Novavax公司的数据显示,在英国一项15000人的试验中,接种两剂疫苗的整体有效性接近90%,但是在南非的一项4400人的试验中,有效性大幅降至不足50%。

美国传染病专家福奇表示,要抑制病毒的变异,最根本的是要阻止病毒在人体内的复制,这意味着,对抗病毒变异的最好方法就是加速接种疫苗,与病毒赛跑,最大可能地阻止病毒感染更多人。

 

 

 

 

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