還沒有到「派」(Pi)?
去年,世界衛生組織開始希臘字母給引發擔憂的新冠病毒新變異株命名。他們從希臘字母阿爾法(Alpha)開始並在隨後的幾個月中迅速更迭。在不到一年時間裡,於11月啟用的「奧密克戎」(Omicron)已經是第13個得到命名的變異株。
但是距離奧密克戎的首次出現已經過去了10個月,而下一個字母派還沒有啟用。
這並不意味著導致2019冠狀病毒病的冠狀病毒SARS-CoV-2已經停止進化。但它可能已經進入了一個新的階段。去年,十幾種普通病毒獨立轉變為新的重大公共衛生威脅。但是現在,該病毒所有最重要的變異都來自同一個譜系:奧密克戎。
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格拉斯哥大學的病毒學家大衛·羅伯遜說:「根據目前檢測到的情況,似乎未來的SARS-CoV-2將從奧密克戎進化而成。」
而且,看起來奧密克戎也有非凡的繼續進化的能力。最新的亞型變異株BA.2.75.2比以往所有奧密克戎變體更善於逃避免疫反應。
BA.2.75.2目前還極為罕見,僅佔過去三個月全球測序的新冠病毒的0.05%。但那些後來在全世界佔據主導地位的其他奧密克戎亞型也曾如此。如果BA.2.75.2在今年冬天蔓延,可能會使莫德納和輝瑞公司新授權的加強針的有效性降低。
每次SARS-CoV-2在細胞內複製時都可能發生突變。在極少數情況下,突變可能有助於SARS-CoV-2更快地複製。或者可能會幫助病毒逃避之前感染新冠病毒後產生的抗體。
在消亡之前,這種有利於病毒生存的突變可能會在某個國家變得更加普遍。或者可能會蔓延到全世界。
SARS-CoV-2的進化起初是一個緩慢而穩定的過程,符合科學家基於其他冠狀病毒的預期。它的進化樹逐漸分裂成分支,每個分支都獲得了一些突變。進化生物學家用有意義但晦澀難懂的代號來追蹤它們。除了他們之外,沒人關注這些代號,因為它們不太影響病毒致人患病的程度。
但後來的一個譜系打破了預期,它最初被稱為B.1.1.7。當英國科學家在2020年12月發現它時,他們驚訝地發現它帶有包含23個突變的獨特序列。這些突變使它比其他版本的病毒傳播得更快。
目前已有對抗BA.5亞型的加強針,但專家擔心BA.5的優勢可能會被另一種亞型所取代。
目前已有對抗BA.5亞型的加強針,但專家擔心BA.5的優勢可能會被另一種亞型所取代。 Pfizer, via Associated Press
幾個月之內,世界各地又出現了其他幾個令人擔憂的變體——每一個都有自己的突變組合,每一個都可能迅速傳播並導致死亡人數激增。為了易於交流,世衛組織選擇了希臘字母系統。B.1.1.7成了阿爾法。
不同的變體經歷了不同程度的成功。阿爾法開始在世界佔據主導地位,而「貝塔」(Beta)只在南非和其他幾個國家蔓延,然後逐漸消亡。
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更加令人費解的是,這些變體是獨立出現的。貝塔並非來自阿爾法。相反,它是由來自SARS-CoV-2進化樹的不同分支的一組新突變產生的。所有以希臘命名的變體,一直到奧密克戎,都是如此。
這些變體中的大多數很可能是通過藏匿而獲得突變的。它們沒有從一個宿主外溢到另一個宿主,而是在免疫系統較弱的人身上造成慢性感染。
由於無法發動強大的攻擊,這些病毒在患者體內藏匿了數月,積累了突變。當病毒最終從宿主中出現時,已經具有一系列驚人的新能力——找到侵入細胞、削弱免疫系統和逃避抗體的新方法。
「它出現時就像一個入侵物種,」斯德哥爾摩卡羅林斯卡研究所的計算生物學家本·默勒爾說。
奧密克戎在這種基因抽獎中手氣格外好,獲得了50多個新突變,幫助它找到了進入細胞的新途徑,並感染了接種過疫苗或之前感染過的人。隨著它在世界範圍內傳播並造成前所未有的病例激增,其他大多數變種逐漸消亡。
「在奧密克戎中看到的基因創新要深刻得多,就好像它是一個新品種,而不僅僅是一個新毒株,」開普敦大學的病毒學家達倫·馬丁說。
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但很快人們就發現,「奧密克戎」這個名字隱藏了一個複雜的現實。在2021年秋天最初的奧密克戎病毒進化後,它的後代分裂成至少五個分支,被稱為BA.1到BA.5。
在接下來的幾個月裡,這些亞型輪流佔據主導地位。BA.1搶先一步,但很快就被BA.2打敗。每一種都足夠獨特,從而逃避了前一種的某些免疫力。到今年夏天,BA.5正在崛起。
在芝加哥埃斯佩朗莎健康中心接受新冠病毒檢測。
在芝加哥埃斯佩朗莎健康中心接受新冠病毒檢測。 Jamie Kelter Davis for The New York Times
作為回應,美國食品和藥物管理局邀請疫苗製造商生產包括BA.5蛋白和一種來自病毒原始版本蛋白的加強針。目前,在美國85%的新冠病例是由BA.5引起的,而這些加強針正在向公眾推廣。
但科學家們說,BA.5可能會在冬季之前逐漸消失。奧密克戎一直在進化——可能有時在宿主之間跳躍,有時在其中一個宿主當中隱藏數月。
由於這些新的世系都屬於奧密克戎,它們並沒有屬於自己的希臘字母。但這並不意味著它們只是在原版的基礎上稍加改動。能夠對抗早期奧密克戎的抗體在新形式的奧密克戎面前表現不佳。
「他們其實可以被賦予不同的希臘字母,」羅伯遜說。
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 上個月剛剛被確認的BA.2.75.2是奧密克戎最新的孫輩之一。據莫雷爾說,這也是迄今為止最難以捉摸的奧密克戎。在實驗室實驗中,他和同事測試了BA.2.75.2對抗13種臨床使用或開發中的單複製抗體。除了禮來公司生產的Bebtelovimab外,它逃過了所有抗體。
他們還測試了最近瑞典獻血者的抗體。BA.2.75.2在規避這些防禦方面明顯優於其他奧密克戎亞型。
研究人員於週五在網上發布了他們的研究。北京大學的研究人員在同一天發布的一項研究中得出了類似的結論。這兩項研究都尚未在科學期刊上發表。
莫雷爾警告說,科學家們還沒有進行實驗,來證明BA.5加強針對BA.2.75.2的有效性。他懷疑獲得大量的BA.5抗體能提供一些保護,特別是對重症的保護。
「這仍然很重要,但我們必須等待數據出來,才能確切了解這種抗體究竟有多大作用,」莫雷爾說。
沒有理由指望BA.2.75.2會是進化路線的終點。隨著對以前版本的奧密克戎的免疫力的增強,新版本還將進化出能夠躲避免疫力的病毒。
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「我不認為它會在突變空間中撞上一堵牆,」卡羅林斯卡學院的博士後研究員、這項新研究的合著者丹尼爾·謝沃德說。
世界衛生組織的傳染病專家洛倫佐·蘇比西說,該組織沒有給BA.2.75.2這樣的變異賦予希臘字母,因為它們與最初的奧密克戎病毒非常相似。例如,似乎所有的奧密克戎系變異株都使用一種獨特的途徑進入細胞。因此,它不太可能導致嚴重的感染,但可能比以前的變異株更容易傳播。
「世界衛生組織只有在擔心會產生額外的風險,需要採取新的公共衛生行動時,才會為一個變異株命名,」蘇比西說。但他不排除未來會出現派毒株。
「這種病毒在很大程度上仍然不可預測,」他說。