新冠病毒变异-

在巴西发现SARS-CoV-2变种:更具传染性,可能限制免疫力

有些迹象表明它的致死率更高,免疫力降低,但还有很多不确定性。

一大片墓地的鸟瞰图。
扩大 /COVID-19给巴西造成了严重损失。

几乎从SARS-CoV-2病毒跳到人类的那一刻起,它就一直在发生突变,并在向不同人群扩展时产生新的血统。实际上,绝大多数的突变都不会产生任何影响;由此产生的病毒与它产生的未变异病毒具有相同的特性。

但也有一些病例出现了变异频率激增的情况。在大流行早期,这通常是变异病毒进入之前未接触过的人群的产物——这是一种机会,而不是病毒的特征。将这些病例与突变使病毒更加危险的病例区分开来是一个严重的挑战。但是本周,一个国际研究团队发表的证据表明,首先在巴西发现的一种变异可能代表着一种重要的额外威胁。

关于细节还有很多不确定性,但这种病毒似乎更具传染性,更有可能感染那些对其他病毒株有免疫力的人,甚至可能更致命。而且,在这篇论文发表的时候,已经有超过35个国家发现了这种血统。

第二波

今年早些时候,我们描述了情况第一波冠状病毒感染重创了巴西城市玛瑙斯。但随之而来的是很长一段时间的低感染率,尽管巴西政府对大流行反应冷淡,这导致一些人认为这座城市可能已经达到了足以提供群体免疫的感染水平。

去年12月,这个充满希望的想法被终结了,当时该市爆发了第二波感染,令医疗系统不堪重负,并导致死亡人数再次飙升。感染率如此之高,令人怀疑可能存在一种新的病毒株,可以逃避第一波感染期间产生的免疫反应。

巴西卫生保健工作者对导致第二波感染的一些病毒的基因组进行了测序,以应对病例的增加。在第二波之前,只有7个病毒基因组从玛瑙斯所在的亚马孙州获得。这项新研究将这个数字增加了184个,尽管并非所有这些都是完整的基因组。

基因组显示了一种被研究人员称为P.1的世系的存在,它是第一波病毒中出现的菌株的一个分支。从那以后,P.1发现了大量的突变,包括17个改变了它编码的蛋白质氨基酸序列的个体突变,一个新碱基的插入,以及3个碱基的缺失。这是相当多的变化,表明自3月份以来,基因突变的数量有所增加。时间估计表明,P.1爆发于11月,就在玛瑙斯第二波大规模海啸开始之前。

在第二波病毒爆发的过程中,P.1变异病毒从在样本中无法检测到,在仅仅7周后的样本中就占到了87%。来自巴西其他地方的病毒基因组显示,它也在该国迅速传播,出现在玛瑙斯(Manaus)出发的热门航线上的城市。这表明P.1可能起源于城市。

这是什么?

使用聚合酶链反应(PCR)的病毒检测包括病毒基因组的周期性扩增。因此,如果你从更多的病毒基因组开始,你会在更少的周期内达到可检测的信号水平。这被认为意味着检测病毒所需的周期计数提供了样本来源人携带病毒载量的粗略测量。就P.1菌株而言,试验显示,尽管病毒载量很小,但相当一致。

然而,由于这些样本是在感染后的不同时间采集的,研究人员不能确定这是否意味着病毒的最高水平更高,或者感染持续时间更长。两者都不是特别好。

为了了解P.1是如何影响玛瑙斯第二波感染的,研究人员开发了一种流行病学模型,使他们能够追踪两种不同的病毒株。首先建立具有SARS-CoV-2典型特征的菌株。第二种方法是,他们能够调整病毒的特性,如先前感染所提供的免疫力及其传播能力。这让他们可以确定哪些特性与玛瑙斯第二波的动力学相一致。

总体而言,该模型表明,P.1病毒极有可能比以前的SARS-CoV-2病毒株更具传染性,其传染性可能大约是以前的两倍。也有迹象表明,它可以在某种程度上逃避过去感染所产生的免疫应答。该模型表明,变异病毒至少有10%的机会可以逃避免疫,但可能性不太可能超过50%。

有一些证据表明,P.1菌株的感染会提高死亡率。但是,流感病毒上升的时机如此之好,以至于证据来自一个医院处于不堪重负边缘的时期。因此,作者们正在谨慎地对待这种可能性。

是什么导致了这些变化?在P1菌株中发现的突变中,至少有10种会影响病毒的刺突蛋白(spike protein),这种蛋白是病毒用来抓住其感染的细胞的。在病毒株的进化过程中,至少有8种突变被选中,这表明它们有助于提高病毒的传染性。在另一种引起关注的病毒谱系中,也发现了其中的三种具体变化,而且至少有一种已经被证明可以干扰攻击病毒的抗体。

因此,虽然这些数据并不能真正决定性地表明P.1对我们构成了明显的威胁,但它确实与我们的担忧相一致。这也有助于解释为什么玛瑙斯出现了两波截然不同的感染,似乎感染了该市很大一部分人口。然而,正如这篇新论文的作者所指出的,我们还没有完全理解改变抗体靶向蛋白质的突变的后果。在我们掌握这一点之前,我们不会真正知道我们有多担心P.1和其他变体。

科学,2021。DOI:10.1126 / science.abh2644(对必须)。

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