研究称新冠2019年底已高度适应人体传播

2020
05/19

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中外医讯
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新冠是一种极其特殊的病毒!

《每日邮报》5月17日报道,美国麻省理工学院与哈佛大学共同创立的布罗德研究所(Broad Institute)联同英属哥伦比亚大学的科学家5月2日发表一项新研究,称他们“意外”发现病毒在2019年底“已预先适应人类传播”。

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科学家从武汉华南市场提取了4个病毒样本,对比2019年12月从一名武汉患者身上取得的样本,发现有99.9%相符,印证病毒是人类把病毒带到华南市场,没有出现跨物种传播的研究理论。

科学家不讳言,对新冠病毒异常稳定,而非迅速适应人类的情况感到意外。他们强调,必须检视所有动物传染人类的途径,且非基因工程前体(non-genetically engineered precursor)可能存在早已适应人类的可能性。

虽然他们已达成科学上的共识,认为新冠病毒的产生不涉及“人为干预”,但他们拒绝推测这种疾病如何适应人类。有关研究报告已刊登在生物学论文档案网(BioRxiv),尚未经同行评审。

需高度警惕二次暴发

对于新冠病毒而言,研发特定的抗病毒药物、抗体或疫苗所用的时间长短取决于病毒基因或蛋白质的进化速度和传播程度。

日前,包括钟南山院士在内的多个专家团队已经指出,新冠病毒在传播过程中发生了广泛的变异,现在已经非常适应在人体内生存。之前的一些医学报告指出,SARS-CoV-2基因组似乎稳定下来,其在人体的适应压力不大,这对诊断、疫苗和治疗学的发展都是好兆头。

为了更好地了解SARS-CoV-2基因组的稳定性,研究人员对SARS-CoV-2和SARS-CoV之间的进化动力学进行了并行比较。

研究人员收集了11个SARS-CoV流行早期至中期的基因组,32个SARS-CoV流行晚期的基因组以及46个SARS-CoV-2基因组。

令人惊讶的是,与SARS-CoV相比,SARS-CoV-2表现出较低的遗传多样性,而SARS-CoV在其流行的早期到中期具有相当大的遗传多样性。相比之下,SARS-CoV-2的遗传多样性与晚期流行SARS-CoV的遗传多样性更为相似。

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SARS-CoV和SARS-CoV-2遗传差异的比较,在同样的时间范围内,SARS-CoV-2(红色)的遗传多样性比早期到中期SARS-CoV(蓝色)的少

此前对SARS-CoV的研究表明,在早期和中期传播阶段,SARS-CoV受到的选择压力(又称为进化压力,指外界施与一个生物进化过程的压力)最大,并在流行晚期时选择压力减弱。在从蝙蝠、果子狸传播到人类以及接下来的人际传播的过程中,一系列适应活动使病毒具有高度传染性,这一高传染性主导了其晚期流行阶段。

非同义和同义替代率(dN和dS)通常用于模拟病毒S蛋白(在病毒入侵人体时与宿主受体结合并影响宿主特异性)等基因经历的选择压力。研究人员在2020年1月、2月和3月每个月从不同的地理位置采样50个SARS-CoV-2基因组,他们发现对于病毒S蛋白、Orf3a和Orf1a基因而言,新冠病毒中的dN和dS与SARS-CoV晚期流行时的情况更相似。

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流行早期至中期的SARS-CoV、流行晚期的SARS-CoV以及2020年1月至3月的SARS-CoV-2样本中S蛋白等基因的dN和dS对比情况

这些研究结果意味着,SARS-CoV-2在暴发之初就已经高度适应于人类,并表现出极强的传播能力。

研究人员还表示,在人类和动物中,一种更早期的、适应性较差的共同祖病毒尚未被找到,其前体或分支也是缺失的。这表明该病毒以一种高人类适应性的形式进入人类社会,这也意味着在不久的将来再次出现SARS-CoV-2的风险较高,且其后果可能较严重。

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关键词:
新冠病毒,基因组,科学家

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