国外生物学家分析武汉新型冠状病毒的基因起源与治疗,几乎可以肯定该病毒基因是被人为改造

中国武汉的新型冠状病毒来势汹汹,在25日上午就有15例新的死亡,死亡人数达41人,并有近1,100例确诊病例。传染病专家和流行病学家迫切通过该病毒基因组分析找出病源,甚至开发诊断测试和疫苗的方法路径。读取DNA还可让研究人员监控2019年冠状病毒的变化情况,并提供开发。

病毒基因组研究机构(Scripps Research)的分子生物学家克里斯蒂安·安德森(Kristian Andersen)说:“遗传学可以用来判定首例病例的真实发生时间”,以及它们是否比官员们意识到的要早发生。“它还可以告诉我们爆发是如何开始的–从单次病毒如何从受感染的动物到人,或者是从许多被感染的动物中发作。而且遗传学可以告诉我们,疫情为何持续下去-并且发现来自动物或人与人之间的新传播介入。”

中国科学家对该病毒的基因组进行了测序,并于1月10日发布,距12月8日报导武汉市首例未知病毒引起的第一例肺炎的报导仅仅一个月时间。测定时间相较2003年SARS,2014年埃博拉大大缩短,令人惊讶。武汉病毒的基因组长29,903个碱基,而SARS有29,727个这是导致科学家认为它与SARS非常相似的许多线索之一,但事实结果并非如此。中国最初向WHO上传了三次基因测序,前两次均为错误数据,导致了解析过程十分曲折。

安德森说,祖细胞病毒本身几乎可以肯定是一种在蝙蝠中无害传播的病毒(就像SARS一样),但是在与人接触的一种或多种动物中具有“中间宿居”的情况。据推测,该宿居处是武汉市场上被认为与疫情无关的动物之一。冠状病毒的祖先在那个物种中存在了一段未知的时间,从未感染人类,直到其发生了“突变”。

基因组序列表明这只是一次几乎不可能的跳跃。“来自24个样本(包括来自泰国,深圳以及武汉的样本)的基因组非常一致,”安德森说, “样本显示出非常有限的遗传变异”,病毒学家一直在此共享数据并进行分析。“这表明所有这些病毒都是具有相对较新的共同祖先。”

这几乎可以肯定该病毒基因是被人为改造,以便于人与人之间的传播。这场疫情背后究竟是实验室泄露,又或是共产党内部的阴谋,还不得而知。而建议关闭武汉的动物市场在很大程度上是事后推诿的反应。

已知病毒基因组突变的速度,如果冠状病毒自12月8日第一例报导之前就一直在人体内传播,那24个基因组的差异将更大。根据病毒进化的速率,朗波特(Rambaut)估计,所有其他病毒株最早出现在2019年10月30日之前,并且不迟于11月29日出现。

不幸的是,基因分析无法确定冠状病毒通过哪些动物宿主感染了人类。但是武汉病毒研究所的一个研究小组的分析发布到了生物科学开放预印的资料库上(bioRxiv),确定该冠状病毒(已知感染人类的第七种冠状病毒)的基因组与蝙蝠冠状病毒的基因组96%相同,表明该物种是原始来源。1月24日周五,在《新英格兰医学杂志》上发表的文章中,另一个在中国的科学家小组报告说,新的冠状病毒与蝙蝠类非典类似的冠状病毒有86.9%的相似度。其中S-蛋白被替换了4个关键蛋白,这造成尽管二者RBD结构域的3D结构没有发生变化,但却更易感染人类,与SARS病毒是完全不同的等级。

病毒学家的不同之处在于是否可以仅从基因组序列中读取病毒特性,例如是否通过咳嗽,打喷嚏,触摸或仅通过呼吸传播微生物。但是武汉研究所研究小组的分析发现,它进入人体细胞的途径与SARS相同。称为“血管紧张素转换酶2(ACE2)”,该途径是病毒表面上的“尖峰蛋白”首先附着并随后使病毒与宿主细胞融合的受体。

如果ACE2是“可药物治疗”的方向,则可以想像将其阻断可以治疗2019年的冠状病毒。科学家写道:“应该可以预期并且值得测试ACE2标靶药物是否可用于2019年冠状病毒的患者。”

基因组序列还有更多的选择。罗格斯大学的生物学家理查德·埃布赖特(Richard Ebright)说,它们“对诊断和疫苗的开发至关重要。”

例如,基因组编辑技术CRISPR是位于美国马萨诸塞州剑桥市的初创公司Sherlock Biosciences进行诊断的基础技术,该技术有望大幅减少进行最终鉴定的时间。在美国,目前只能将样本发送到疾病控制与预防中心(CDC),该中心使用1980年代发明的技术,聚合酶链反应或PCR来识别冠状病毒的存在。

Sherlock首席执行官Rahul Dhanda拒绝透露“与冠状病毒有关的具体计划”,他说:“我们的愿景是,我们基于[CRISPR]的SHERLOCK和INSPECTR平台是针对冠状病毒等疫情爆发量身定制的。”

随着科学家不断将2019年冠状病毒基因组序列添加到他们的样本收集中,他们可以及早了解病毒是否正在以更危险或更易传播的方式进行突变。“这需要连续测序,”安德森说。

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翻译报道:凤凰九天小队

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