国外生物学家分析武漢新型冠狀病毒的基因起源與治療,幾乎可以肯定該病毒基因是被人為改造

中國武漢的新型冠狀病毒來勢洶洶,在25日上午就有15例新的死亡,死亡人數達41人,並有近1,100例確診病例。傳染病專家和流行病學家迫切通過該病毒基因組分析找出病源,甚至開發診斷測試和疫苗的方法路徑。

讀取DNA還可讓研究人員監控2019年冠狀病毒的變化情況,並提供開發。

病毒基因組研究機構(Scripps Research)的分子生物學家克里斯蒂安·安德森(Kristian Andersen)說:「遺傳學可以用來判定首例病例的真實發生時間」,以及它們是否比官員們意識到的要早發生。「它還可以告訴我們爆發是如何開始的–從單次病毒如何從受感染的動物到人,或者是從許多被感染的動物中發作。而且遺傳學可以告訴我們,疫情為何持續下去-並且發現來自動物或人與人之間的新傳播介入。」

中國科學家對該病毒的基因組進行了測序,並於1月10日發布,距12月8日報導武漢市首例未知病毒引起的第一例肺炎的報導僅僅一個月時間。測定時間相較2003年SARS,2014年埃博拉大大縮短,令人驚訝。武漢病毒的基因組長29,903個鹼基,而SARS有29,727個這是導致科學家認為它與SARS非常相似的許多線索之一,但事實結果並非如此。中國最初向WHO上傳了三次基因測序,前兩次均為錯誤數據,導致瞭解析過程十分曲折。

安德森說,祖細胞病毒本身幾乎可以肯定是一種在蝙蝠中無害傳播的病毒(就像SARS一樣),但是在與人接觸的一種或多種動物中具有「中間宿居」的情況。據推測,該宿居處是武漢市場上被認為與疫情無關的動物之一。冠狀病毒的祖先在那個物種中存在了一段未知的時間,從未感染人類,直到其發生了「突變」。

基因組序列表明這只是一次幾乎不可能的跳躍。「來自24個樣本(包括來自泰國,深圳以及武漢的樣本)的基因組非常一致,」安德森說。 「樣本顯示出「非常有限的遺傳變異」,病毒學家一直在此共享數據並進行分析。「這表明所有這些病毒都是具體相對較新的共同祖先。」

這幾乎可以肯定該病毒基因是被人為改造,以便於人與人之間的傳播。這場疫情背後究竟是實驗室洩露,又或是共產黨內部的陰謀,還不得而知。而建議關閉武漢的動物市場在很大程度上是事後推諉的反應。

已知病毒基因組突變的速度,如果冠狀病毒自12月8日第一例報導之前就一直在人體內傳播,那24個基因組的差異將更大。根據病毒進化的速率,朗波特(Rambaut)估計,所有其他病毒株最早出現在2019年10月30日之前,並且不遲於11月29日出現。

不幸的是,基因分析無法確定冠狀病毒通過哪些動物宿主感染了人類。但是武漢病毒研究所的一個研究小組的分析發佈到了生物科學開放預印的資料庫上(bioRxiv),確定該冠狀病毒(已知感染人類的第七種冠狀病毒)的基因組與蝙蝠冠狀病毒的基因組96%相同,表明該物種是原始來源。(週五在《新英格蘭醫學雜誌》上發表的文章中,另一個在中國的科學家小組報告說,新的冠狀病毒與蝙蝠類非典類似的冠狀病毒有86.9%的相似度。其中S-蛋白被替換了4個關鍵蛋白,這造成儘管二者RBD結構域的3D結構沒有發生變化,但卻更易感染人類,與SARS病毒是完全不同的等級。

病毒學家的不同之處在於是否可以僅從基因組序列中讀取病毒特性,例如是否通過咳嗽,打噴嚏,觸摸或僅通過呼吸傳播微生物。但是武漢研究所研究小組的分析發現,它進入人體細胞的途徑與SARS相同。稱為「血管緊張素轉換酶2(ACE2)」,該途徑是病毒表面上的「尖峰蛋白」首先附著並隨後使病毒與宿主細胞融合的受體。

如果ACE2是「可藥物治療」的方向,則可以想像將其阻斷可以治療2019年的冠狀病毒。科學家寫道:「應該可以預期並且值得測試ACE2標靶藥物是否可用於2019年冠狀病毒的患者。」

基因組序列還有更多的選擇。羅格斯大學的生物學家理查德·埃布賴特(Richard Ebright)說,它們「對診斷和疫苗的開發至關重要。」

例如,基因組編輯技術CRISPR是位於美國馬薩諸塞州劍橋市的初創公司Sherlock Biosciences進行診斷的基礎技術,該技術有望大幅減少進行最終鑑定的時間。在美國,目前只能將樣本發送到疾病控制與預防中心(CDC),該中心使用1980年代發明的技術,聚合酶鏈反應或PCR來識別冠狀病毒的存在。

Sherlock首席執行官Rahul Dhanda拒絕透露「與冠狀病毒有關的具體計劃」,他說:「我們的願景是,我們基於[CRISPR]的SHERLOCK和INSPECTR平台是針對冠狀病毒等疫情爆發量身定制的。」

隨著科學家不斷將2019年冠狀病毒基因組序列添加到他們的樣本收集中,他們可以及早瞭解病毒是否正在以更危險或更易傳播的方式進行突變。「這需要連續測序,」安德森說。

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翻譯報道:鳳凰九天小隊

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