在COVID-19大流行初期,科学家预测SARS-CoV-2病毒的变异速度会很慢。他们错了。数十万种病毒变异和多次季节性浪潮之后,我们现在知道了原因。答案改变了研究人员对病毒进化的理解——它可以帮助预测未来其他病毒的进化。Emily与《大西洋月刊》的健康撰稿人Sarah Zhang讨论了所有这些内容。想听更多病毒学或人类生物学故事吗?请发送电子邮件至[email protected]告知我们。了解更多关于赞助商信息选择:podcastchoices.com/adchoicesNPR隐私政策</context> <raw_text>0 NPR及其以下信息由我们的赞助商全食超市提供支持。在全食超市,您可以找到负责任养殖的三文鱼、绝无抗生素鸡胸肉、有机草莓等产品的超值日常价格。您正在收听来自NPR的Shortwave。
嘿,Shortwave听众们,我是Emily Kwong。本月是世界卫生组织宣布COVID-19为大流行五周年。从那时起,我们已经走了很长一段路。研究人员已经找到了通过戴口罩和空气过滤来减缓SARS-CoV-2病毒传播的方法。他们已经开发出安全有效的治疗方法和疫苗。并且他们已经追踪了数十万种不同的变异。
现在我们知道了另一件事,那就是这些变异是如何进化的。因为如果你还记得,在2020年3月,许多科学家预测冠状病毒不会发生太大变化。人们认为冠状病毒的变异速度相当慢,只有流感的一半或HIV的四分之一。这是《大西洋月刊》的健康撰稿人Sarah Zhang。
回到2020年,一些科学家认为,一旦疫苗问世,它们将提供多年的保护。不幸的是,我想我们知道实际发生了什么,那就是在2020年冬天,我们出现了一种大型变异株,被称为阿尔法变异株。然后我们不断出现越来越多的变异株。
贝塔、德尔塔、奥密克戎。冠状病毒继续变异,从而实现这些进化飞跃,帮助它生存下来。长期以来,科学家们都不知道原因。Sarah上个月为《大西洋月刊》撰写了一篇关于此事的文章。
文章关注一系列研究,这些研究指向一个相对较新的观点,即病毒可能在一个特定人群中进一步潜伏和变异。当病毒在人与人之间传播时,它每月大约会发生两次变异。但有时当病毒发现某人免疫系统略微受损时,它更有可能发生变异。
他们无法抵抗病毒。他们可能不会像,你知道的,只生病一两周那样,而是可能会生病数周甚至数月。这意味着在免疫功能低下的人群中,病毒可能能够长期存在并进化。在这个过程中,这几乎就像一个训练营,病毒可以从中找到如何逃避人类免疫系统的方法。在长期持续感染期间,病毒可能会找到恰当的突变组合,使其非常擅长感染大量人群。
因此,今天的节目将重新思考病毒进化的规则,以及科学家们如何努力追赶并预测COVID的下一步行动。我是Emily Kwong,您正在收听Shortwave,这是来自NPR的科学播客。
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为了更全面地了解,Sarah,病毒为什么会变异?当我们被感染时,这对我们有什么影响?是的,当病毒感染你时,它基本上会一遍又一遍地复制数百万甚至数十亿次,对吧?所以它可以传播?
是的。到不同的细胞。对。因为,你知道,它感染一个细胞,然后它会制造数千个自身的副本。然后你就有数千个副本去感染数千个细胞。这基本上是一个数字游戏。你制造的自己越多,你后代中能够继续感染更多人以继续产生更多后代的数量就越多。
大多数这些突变实际上并没有什么作用。但在极少数情况下,这种突变甚至可能是整套突变,可能会赋予病毒某种优势。也许它使它更擅长进入细胞,或者也许它使它更擅长感染上呼吸道,这样你就可以把它咳出来然后感染其他人。好的,这几乎就像一个明星学生或几个明星学生会证明任何事情。
对抗人类免疫系统的优势。没错。明星学生将是那些略微占优势的学生。它在复制自身方面略胜一筹。它将继续这样做,一次又一次。而且它已经做到了。它一直在进化。但目前,美国主要的变异株大多是奥密克戎的后代。告诉我们奥密克戎的起源故事。它是什么时候作为变异株出现的?它立即让科学家们感到惊讶的是什么?是的,我记得它发生在大约2021年感恩节之前。而且
我认为那时疫苗已经相当普及了。事情可能开始恢复正常。然后科学家们做出了一个令人震惊的重大宣布,如果你了解病毒进化的话,你会觉得很震惊。我认为首先注意到这一点的是南非的科学家。他们说,我们发现了一种新的变异株。
它有50个突变。哇!其中30个。括号中,50个突变。是的,50,50个突变。其中30个突变都在刺突蛋白中。如果你还记得,刺突蛋白是病毒用来进入我们细胞的关键。所以它非常重要。它也存在于我们的疫苗中。所以这是我们的免疫系统在接种疫苗后
识别病毒的方式。如果你把疫苗想象成给你的免疫系统一张通缉令,刺突蛋白的许多变化意味着,你知道,病毒就像戴上帽子,换上眼镜,然后关上门。所以它对你的免疫系统来说不像以前那么容易识别了。奥密克戎出现并说道:“我要成为你从未见过的东西。”是的,没错。所以……
这显然将是一个麻烦的信号,因为我们的免疫系统并不擅长识别奥密克戎。就像人们一样,即使是接种过疫苗的人,即使是那些在奥密克戎之前感染过COVID的人,他们的免疫系统也对这种病毒现在的模样有了一种过时的通缉令。所以很明显
我们可能会再次感染,或者即使你接种了疫苗,你也有可能被感染。是的。我记得这段时期是2021年的奥密克戎浪潮。你写道,科学家认为奥密克戎的快速进化与病毒在免疫功能低下的人群中潜伏和变异有关。
这是一个非常有趣的想法。你能解释一下为什么科学家们怀疑这一点吗?是的。所以我们不喜欢,我们没有追溯奥密克戎到一个人。我想就此明确一点。有很多间接证据表明这就是发生的事情。所以,你知道,我提到奥密克戎有50个不同的突变,但其中30个都在刺突蛋白中。随着时间的推移,随着科学家们研究这些持续性感染,免疫功能低下的人群,他们看到了一个非常清晰的模式,即你
你不仅会得到很多突变,而且你会发现它们集中在刺突蛋白中。原因可能是因为,你知道,当病毒感染某人数周甚至数月时,即使是免疫功能低下的人,免疫系统仍然可以做一些事情,对吧?不足以完全清除病毒,但也许足以稍微抑制它。它仍然像识别病毒一样,对吧?
但是如果病毒能够改变它的刺突蛋白,那么它就会变得有点困难。他们处于这种来回的猫鼠游戏中。这实际上与感染的持续时间有关。你知道,基本上,你拥有的时间越多,你积累的随机突变就越多。其中一些突变可能会赋予它某种优势。在大多数情况下,这不足以让病毒从最初的人那里传播。但在
极少数情况下,例如奥密克戎,它确实做到了。我们谈论的是哪些免疫功能低下的患者?这是否包括患有长期COVID的患者?这是一个非常好的问题。你知道,我交谈过的研究过这个问题的研究人员非常清楚,这些持续性感染并不一定与长期COVID相同。
但是对于长期COVID,你并不一定需要在生病的整个时间里都在脱落病毒。对于患有这些持续性感染的人来说,你确实会脱落病毒。所以它与长期COVID并不相同。有些患有长期COVID的人实际上可能患有这些持续性感染之一,但这并非一定如此。但我不想这么说。我想明确一点,它们不被认为是同一回事。所以。
说到SARS-CoV-2的快速突变能力,它仅仅是因为它比其他病毒更强大吗?它只是某种程度上更好吗?这是一个很好的问题。我认为这真的是这里正在发生的事情中悬而未决的问题之一,对吧?这绝对是事实。我们还没有在任何其他病毒中看到这种情况。你知道,这种动态是SARS-CoV-2特有的,还是仅仅是因为当一种新的病毒第一次跳跃到新的物种时,它有如此多的机会发生突变,因为它很新,或者是否存在某种赋予它其他病毒不具备的能力?我认为我们还不完全清楚
这种病毒在免疫功能低下患者体内变异更多的现象,这种现象会发生在任何病毒身上,例如HIV或禽流感吗?是的,我们还没有在其他病毒中看到这种确切的模式。但在几年前,在COVID之前,我采访过的一位科学家研究过病毒。
免疫功能低下且患流感数周的患者中的流感。他确实发现,在这些免疫功能低下的患者体内,你可以在几周内看到与来年季节性流感相同的突变。哇,这真有趣。不同之处在于,他没有发现来自免疫功能低下患者的流感病毒实际上正在播种来年的季节性流感,对吧?他只是认为它们是同时发生的。
对于SARS-CoV-2,似乎一个实际上正在播种另一个。这些持续性感染正在播种随后几年感染我们所有人的病毒。所以我认为这是某种程度上新的。这就是为什么这会如此令人惊讶的原因。是的,但是
但是COVID很酷的部分原因在于它已经被如此深入地测序了。就像我们一直在追踪它的每一个举动一样。是的,我们从未像测序COVID那样测序过任何其他病毒。因此,病毒进化中可能发生的事情有很多,我们完全没有意识到,因为我们没有对其他病毒进行测序,对吧?有像
至少数十种,甚至可能数百种病毒会导致普通感冒。我们并不真正掌握它们每年如何进化或每年如何变异。天哪,所以COVID确实正在改变病毒学的研究方式。它可能会改变我们对病毒的理解。如果这种追踪特别关注免疫功能低下者的感染,那会对疾病监测产生什么影响?
是的,一件非常有趣的事情是,即使在2020年,当科学家们研究病毒在持续性感染中的变化时,他们也看到了一些相同的突变,这些突变最终在几个月甚至有时几年后出现在这些变异株中。哦,所以几乎就像一个水晶球?是的,没错。一次感染中发生的事情是……
基本上就像世界各地可能发生的事情的加速版本。所以,你知道,有人认为,嘿,如果我们能更密切地关注这些持续性感染,也许这会让我们了解病毒在未来一个月或一年后的样子。我认为密切关注这些事情很重要,以确保你
我们足够早地发现它们,以便开始采取行动。但是,我认为我们也必须保持开放的心态,并且,你知道,我们可能不知道未来会发生什么。好吧,与此同时,你正在尽可能密切地关注。Sarah Zhang,非常感谢你与我交谈。感谢你邀请我。
本集由Hannah Chin制作,由我们的节目主持人Rebecca Ramirez编辑。Tyler Jones核实了事实。Robert Rodriguez是音频工程师。Beth Donovan是我们的高级总监。Colin Campbell是我们的播客战略高级副总裁。我是Emily Kwong。感谢收听ShoreWave,这是来自NPR的科学播客。
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