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消失的变量:来自 Gamma、Iota 和 Mu 的经验教训

2021 年初,哥伦比亚的科学家发现了一种令人担忧的新型冠状病毒。 这种最终被称为 Mu 的变体有几个令人担忧的突变,专家认为这些突变可以帮助它逃避免疫系统的防御。

在接下来的几个月里,钼在哥伦比亚迅速传播, 助长了 Covid-19 案件的新一轮激增. 到8月底,在几十个国家被发现,世界卫生组织 任命了她 “兴趣变量”。

Joseph Fofer,内布拉斯加大学医学中心的遗传流行病学家, 最近关于变量的研究.

然后它就消失了。 今天,这个变种已经完全消失了。

对于每个 delta 或 omicron,都有 gamma、iota 或 mu 变量,这些变量导致局部爆发但从未席卷全球主导地位。 专家说,虽然了解 Omicron 仍然是一项重要的公共卫生优先事项,但从这些较少的菌株中可以吸取教训。

“这种病毒没有停止适应和进化的动力,”加州大学圣地亚哥分校的分子流行病学家 Joel Werthem 说。 “并且知道你过去是如何做到的,将有助于我们为你将来可能做的事情做准备。”

对监控的研究还强调了监控漏洞和政策错误——提供了更多证据表明美国的国际旅行禁令没有奏效——以及是什么使病毒起作用,这表明在大流行的早期阶段,传播性比免疫更重要逃避。

该研究还强调了背景的重要性; 在某些地方有影响的变量在其他地方没有立足之地。 因此,很难预测哪些变量将占据主导地位,而要掌握未来的变量和病原体将需要近乎实时的全面监测。

“通过查看病毒基因组序列并说‘一个可能比另一个更糟’,我们可以获得很多,”Werthem 博士说。

冠状病毒在不断变化,大多数新变种都被忽视或命名。 但其他人正在拉响警报,要么是因为它们正在迅速变得更加普遍,要么是因为它们的基因组看起来不祥。

当莫传播到哥伦比亚时,两者都是正确的。 “它包含一些人们正在密切关注的突变,”悉尼大学的遗传流行病学家、Moe 新论文的作者 Marie Petron 说。 在其他免疫变体中记录了几种刺突蛋白突变,包括 β 和 γ。

在这项尚未在科学期刊上发表的新研究中,科学家们将 Mu 的生物学特性与 Alpha、Beta、Delta、Gamma 和原始病毒的生物学特性进行了比较。 他们发现 Mu 的繁殖速度并不比任何其他变体都快,但它是最难以免疫的——比 Omicron 以外的任何已知变体都更能抵抗抗体。

通过分析从世界各地收集的 Mu 样本的基因组序列,研究人员重建了该变体的流行程度。 他们得出的结论是,Mu 最有可能在 2020 年年中出现在南美洲。然后它被流传了几个月才被发现。

他说,南美洲许多地区的基因组监测“不完整和不完整” Jesse Bloom,西雅图弗雷德哈钦森癌症研究中心的病毒进化专家。 “如果在这些地区有更好的监控,可能会更容易快速评估莫的担忧程度。”

莫也提出了另一个挑战。 她碰巧有一种突变,称为移码突变,这在冠状病毒样本中很少见。 当包括 Fofer 博士在内的科学家试图将他们的 Mu 序列上传到 GISAID,一个用于监测新变种的病毒基因组国际存储库。

这种并发症导致Mo序列的公众参与延迟。 研究人员发现,从患者身上收集病毒样本并在 GISAID 上公开之间的时间对于 Mu 病例总是比 Delta 病例长。

“基因组本身本质上是在监视中造成人为的空白,”福弗博士说。 “这导致,至少在我们的经验中,当我们通常试图在几天内发布它时,我们几周都没有数据。”

(研究人员强调了 GISAID 质量控制系统的重要性,存储库已经解决了这个问题。)

将这些监控漏洞与穆的免疫逃避结合起来,看起来替代方案即将起飞。 但事实并非如此。 相反,科学家们发现,钼从南美洲和中美洲传播到其他大陆,但到达那里后并没有广泛传播。 “这表明这种变体不一定像我们预期的那样适用于北美和欧洲人群,”Petron 博士说。

这很可能是因为 Mu 发现自己正在与一个更棒的变体竞争:delta。 Delta 不像 Mu 那样擅长逃避抗体,但它更容易传播。 “因此,最终,三角洲传播得更广泛,”布鲁姆博士说。

研究成功的变体只能说明一半。 “在某种程度上,不占主导地位的变量是负控制,”Petron 博士说。 “他们告诉我们什么不起作用,这样做有助于填补关于可变适应性的知识空白。”

Delta 的表现优于 Mu 以外的几种免疫原性变体,包括 Beta、Gamma 和 Lambda。 这种模式表明,仅靠免疫逃避还不足以让该变体超越具有高度传染性的病毒版本——或者至少在流行的早期阶段没有,当时很少有人有免疫力。

但是疫苗接种和多波感染已经改变了免疫格局。 科学家们表示,高度难以捉摸的免疫替代方案现在应该具有更多优势,这可能是 Omicron 成功的部分原因。

最近的另一项研究表明,纽约市的免疫逃避伽马 倾向于做得更好 在具有较高预先存在免疫力的社区中,在某些情况下,因为他们在第一波新冠病毒中受到了重创。 “我们无法在真空中看到一个新变量,因为它出现在它之前的所有变量的阴影下,”该研究的作者 Werthem 博士说。

事实上,过去变量的冲突表明,成功在很大程度上取决于环境。 例如,纽约市可能是 Iota 变种的发源地,它 这是第一次被发现 在 2020 年 11 月收集的病毒样本中。“所以他很早就站稳了脚跟,”Petron 博士说。 即使在更便携的 Alpha 变体出现之后,Iota 仍然是镇上的主导变体几个月,然后最终淡出。

但在 Iota 和 Alpha 于 2021 年 1 月首次亮相的康涅狄格州,情况有所不同。 “Alpha 立即起飞,IOTA 没有机会,”领导该行动的 Petroni 博士说。 研究两个地区的变量.

多个 Omicron 菌株已经开始出现类似的模式。 在美国,首先在纽约发现的变体 BA.2.12.1, 起飞在南非时, BA.4 和 BA.5 正在推动新的繁荣.

不列颠哥伦比亚大学的进化生物学家莎拉·奥托说,这是研究已经减少的变异的另一个原因。 与特定时间和地点不匹配的替代方案可能会在其他地方起飞。 其实,这么早出现,大概是墨少的不幸吧。 “也许没有足够多的人具有免疫力来增强这种变体,” 奥托博士说。

但她说,下一个令人担忧的变种可能是一种从未流行过的免疫逃避菌株的后代或类似的东西。

查看以前的变量可以提供对包含它们的有效或无效的洞察力。 一项新的伽马研究进一步证明了这一点 国际旅行禁令,至少在美国实施的情况下,不太可能阻止该变体的全球传播。

Gamma 于 2020 年底在巴西首次得到认可。 那年五月, 美国已禁止大多数非美国公民从巴西进入该国,这一限制仍然存在 直到 2021 年 11 月. 然而,伽马于 2021 年 1 月在美国被发现,并很快传播到数十个国家。

由于伽马从未在世界范围内占据主导地位,对其流行程度的研究为旅行禁令的有效性提供了一个“更清晰”的画面, 加州大学圣地亚哥分校的分子流行病学家、该研究的作者 Titiana Vasilyeva 说。 她说:“在研究三角洲之类的变量时——这会导致各地大规模爆发——有时真的很难找到模式,因为它发生的规模非常大而且速度非常快。”

Faufer 博士说,在持续不断的全球卫生紧急情况下,随着病毒的迅速变化,有一个可以理解的理由关注未来。 随着世界的注意力转向 Delta 和 Omicron,他和他的同事们争论是否继续研究旧新闻 Mu。

博士记得。 “但我们认为仍有空间进行高质量的研究,这些研究提出有关预先存在的关注变量的问题,并试图重新考虑发生了什么。”

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