在纽约市的污水中发现了导致COVID-19的未知病毒谱系,这引发了人们对新型冠状病毒正在寻找逃避免疫的方法的担忧。
这个世系似乎还没有准备好爆发并引起新的浪潮。他们的比例随着纽约的病例率时而上升时而下降,而且没有迹象表明这些版本的病毒随着时间的推移变得越来越常见。但是,纽约城市大学研究生中心的病毒学家约翰·丹内希(John Dennehy)说,在神秘血统中看到的突变与那些允许欧米克隆变体部分逃避疫苗接种和以前感染的免疫的突变相似。他是这项研究的共同领导者。
“ο变异来自未知的地方,不少股票与未知变异的突变我们看到在纽约,并造成相当严重的问题,无论我们看到能找到正确的组合的突变使其高度传染性,”丹尼希告诉生活科学。
同样令人不安的是:研究人员不知道新的病毒谱系来自哪里。这种世系只在城市的有限区域内发现,而且它们似乎没有从一个社区传播到另一个社区。它们可能来自长期受感染的人类,也可能来自动物宿主——但是是什么动物呢?到目前为止,还没有确凿的证据证明有这种可能。
“没有什么是完全合理的,”密苏里大学医学院病毒学家马克·约翰逊说。
未知的未知
许多城市监测废水,试图追踪社区中循环的SARS-CoV-2的数量。约翰逊说,因为人们在感到不舒服或接受检测之前就开始在粪便中释放病毒,所以废水中的病毒含量在大约三周后检测出来的病例中会上升。
但对废水中发现的病毒物质进行基因测序的地方相对较少。在阿尔法变种明确表明冠状病毒突变将是一股不可忽视的力量后,丹内利开始在纽约从事基因测序工作。2021年4月,丹内希和他的同事莫妮卡·特鲁希略(Monica Trujillo),以及现在在德州农工大学圣安东尼奥分校(Texas A&M San Antonio)的戴维·史密斯(Davida Smyth)出现在流行播客《本周病毒学》(This Week in Virology)的一集之后,约翰逊与他们取得了联系。他一直在密苏里州做类似的测序,晚上因为病毒RNA序列与全球冠状病毒变异数据库中的任何东西都不匹配而失眠。
“我都快疯了,”约翰逊告诉Live Science。
2021年4月底,密苏里变种消失了,再也没有出现过。但研究人员开始合作,对在纽约市发现的病毒RNA进行更彻底的测序,想知道他们是否能找到在密苏里州发现的相同序列。他们没有。但他们确实发现了一组全新的未知序列。
研究人员扩大了他们的努力,每月两次检测该市所有14家污水处理厂的废水,最终创造了从2021年1月到现在的记录。
免疫逃避
研究人员使用的一种技术不能让他们对整个病毒基因组进行测序,但它聚焦于病毒用来进入细胞的大约一半的刺突蛋白。这个区域包含一个称为受体结合域(RBD)的关键区域。许多允许欧米克隆逃避疫苗抗体或非欧米克隆感染的突变位于RBD上。同样,在纽约市废水中发现的血统突变也是如此。(研究人员使用“血统”一词是为了避免与世界卫生组织使用的“关注的变体”一词混淆。但是,丹内利说,从遗传学上讲,198198彩注册彩注册正规网址是什,它们是同一个概念:序列代表了在基因上相互关联的独特复制的病毒群体。)
研究人员研究了其中四个神秘谱系,分别是WNY1、WNY2、WNY3和WNY4。他们发现,所有人都有能力部分或完全避开容易捕获原始sars - cov -2病毒的抗体。虽然接种疫苗的人或有过感染史的人的血浆可以部分中和所有四种血统,但这种中和作用与最初的病毒相比有所减少。
约翰逊说:“如果病毒试图逃避免疫反应,它们正是你期望找到突变的地方。”
神秘的起源
那么这些神秘的血统是从哪里来的呢?研究人员检查了来自世界各地的5000个其他废水样本,只在7个样本中发现了血统,这些样本都来自纽约州。不管它们是什么,它们都是国产的。
有一些假设,但没有一个是完全令人满意的。首先,它们来自未经采样的人类感染。纽约市只有2.6%到12.9%的病例在任何给定的时间被测序,所以这种罕见的病毒变体完全有可能不被发现。也许这些血统是感染肠道的病毒版本,通常不会在鼻或喉中发现,而聚合酶链反应(PCR)拭子会去鼻或喉。
但这些可能性也存在问题。纽约市立大学的特鲁希略告诉《生活科学》杂志,一些研究将肠道病毒与鼻子和喉咙病毒进行了比较,到目前为止,还没有人看到两者之间的区别。此外,病毒谱系的地理范围是有限的——它们只在该市14个污水处理厂中的3个的集水区被发现。如果病毒的来源是人类,那就是不经常走动的人类。
“我们考虑的是那些可能卧床不起的人,”史密斯告诉Live Science。“所以长期住院的病人可能无法移动。”
但这也很奇怪。约翰逊说:“这种病毒在当地人群中传播,而不在其他地方传播,这太奇怪了。”
另一种可能性是,这些神秘血统的携带者不是人类。在簇状病毒中看到的突变是在与病毒相关的基因组区域中看到的,该区域变得更擅长感染啮齿动物(这些啮齿动物不容易被最初的冠状病毒感染)。纽约市的老鼠将会成为一个备受指责的对象。它们有很多,生活在下水道里,198彩票开户正规198彩注册网址网址请认准中国唯一官网www.lafeiyule02.com,它们不会走很远。
但研究人员没有发现老鼠与这种变异有关的确凿证据。该团队对废水进行了动物基因排序,本质上是想找出除了人类之外,还有谁在下水道里排便。除了人类食用的动物(牛、猪、鸡)的基因外,研究人员还在下水道中发现了猫、狗和老鼠基因物质的证据。但没有一个是非常普遍的。而神秘冠状病毒比例最高的污水处理厂,老鼠基因比例最低——有几周,老鼠基因甚至都检测不到。
与此同时,流浪猫的数量可能不足以维持研究人员从废水推断出的传播量,而且宠物猫也不经常与其他宠物猫互动,约翰逊说。众所周知,狗会感染COVID-19,但以前从未在狗病毒病例中看到过这些突变。史密斯说,考虑到纽约人与小狗的亲密关系,如果一种新冠病毒在狗中传播,而不是在人类中传播,那将是非常奇怪的。
为下一个变种做准备
这个谜团的答案可能在于定期从更多的动物身上测序更多的病毒基因组。德克萨斯州的史密斯正在设法进入宠物动物园,看看她是否能在不同物种中找到新的病毒变体。丹内希说,检测来自污水处理厂上游的污水,将源头缩小到更小的区域也会有帮助,但这方面的大部分工作现在正在转移到疾病控制和预防中心(CDC)的范围内,所以Dennehy和他的团队将不再有太多的上游废水来源。
奥米克龙变种似乎不知道从哪里冒出来:它是从一个比德尔塔变种更早的血统进化而来的,德尔塔变种在当时占主导地位。它的起源是个谜。对Dennehy、Johnson和他们的同事来说,下一个变种的起源也将是一个谜,除非有更有力的努力去了解变种的来源。科学家已经定期从鸟类中采集流感样本, ,并在可能传染给人类的新病毒开始传播时发出警告。如果研究机构优先资助这类科学,废水和定期对SARS-CoV-2进行动物采样可能也会出现类似的情况。
Trujillo说:“我们正在研究的是产生不同变体的机制或潜在机制。”“这是我们应该做研究的地方。”