原标题:史与SARS-CoV-2初次相遇40天后
中国科学院武汉病毒研究所新发传染病中心主任石和她的团队花了40天时间,从收到第一份样本到完成动物实验,确认新型冠状病毒是武汉不明原因肺炎的罪魁祸首。在她的记忆中,2013年面对非典病毒时,同样的过程花了5个月。
在刚刚结束的中关村论坛上,史首次对SARS-CoV-2进行了完整的回顾性确认。她特别强调,这次捕捉病毒的速度是因为过去15年SARS冠状病毒研究的积累。
长期积累至关重要
石回忆说,她与SARS-CoV-2的第一次正式“会面”是在2019年12月30日晚。武汉病毒学研究所接收了武汉金银潭医院送来的7例不明原因肺炎患者的肺泡灌洗液标本。金银潭医院希望病毒学研究所通过检测,确定患者是否有冠状病毒感染。
石的团队使用实验室保留的所有冠状病毒和所有SARS相关冠状病毒的核酸检测方法,分别从7份样品中快速发现4份和5份阳性样品。经过进一步测序,发现这是一种新型SARS相关冠状病毒,现称为新型冠状病毒。
针对这种新病毒,武汉病毒学研究所设计了特异性核酸检测方法,最终确定7例不明原因肺炎患者均有新型冠状病毒感染。
基因组序列确定后,研究人员将新冠状病毒与SARS病毒进行了比较,发现它们的基因组结构非常相似,79%的基因组序列同一性和90%以上的相似性都与病毒复制中涉及的保守蛋白变异有关。根据国际病毒分类委员会,SARS-CoV-2和SARS相关冠状病毒的病毒属于同一簇。
随后,SARS-CoV-2如何发病成为了史和他的团队关注的焦点。基于之前的积累,他们很快证实了SARS-CoV-2和SARS病毒也是利用ACE2作为受体,利用人、灵猫、蝙蝠和猪的ACE2来入侵细胞。这一发现为后续疫苗设计和药物研发提供了重要依据。
为了确定病原体和疾病之间的相关性,需要通过相关的动物实验进行验证。
史的团队用两只动物进行了研究。第一种是人类ACE2转基因小鼠,它可以复制新冠肺炎肺炎患者感染后的大部分临床症状。石的团队从感染的小鼠中重新分离出SARS-CoV-2,以证明SARS-CoV-2是引起肺炎的主要病原体。
石的团队还使用了更接近人类的恒河猴作为研究模型。他们发现,虽然恒河猴感染了SARS-CoV-2并引起肺炎,但其症状只能模仿未成年患者的感染。石说,今后在研究动物模型时,研究人员希望创造更多的模型来模拟不同类型感染患者的临床症状。
“从2019年12月30日接收第一份样本,第一次检测SARS-CoV-2,分离,最后完成动物实验,只用了40天。”石回忆说,2013年面对非典病毒时,这个过程花了5个月时间。
“想要创新,长期积累是必不可少的。”据史介绍,该团队在SARS-CoV-2研究过程中的快速反应能力也证明了这一点。
目前,师团队从SARS-CoV-2分离后建立的平台仍然为不同团队的抗体检测和疫苗研发提供技术支持。
可追溯性很重要,但可能永远找不到
SARS-CoV-2从何而来?史说,溯源非常困难,主要依靠流行病学,通过分子进化解释可能的起源。
SARS-CoV-2基因组序列发表后,结合课题组未发表的数据库,石发现病毒学研究所数据库中存在一个名为TG13的序列,与SARS-CoV-2基因组序列相似度高达96%。
该序列是石团队于2013年在云南煤矿发现的。“我们推测SARS-CoV-2最初的进化来源可能是蝙蝠。虽然其他团队在蝙蝠和穿山甲中检测到了与SARS-CoV-2相关的SARS相关冠状病毒,但这些基因组序列都表明它们的进化关系与SARS-CoV-2有一定的距离。”
据施介绍,通过梳理发现,感染人类的7种冠状病毒中,有4种已经与人类长期共存,但这4种冠状病毒均引起轻度感冒症状,而引起严重急性呼吸系统症状的冠状病毒均出现在本世纪前20年,包括2003年的SARS、2012年仍在中东流行的中东呼吸综合征、2019年的SARS-CoV-2爆发。这些感染人类的病毒可以在动物身上找到它们的来源。
\” SARS-CoV-2是如何传染给人类的还不清楚.\”石说:“可追溯性很重要,但有可能我们永远找不到它。”石以非典病毒的可追溯性为例。非典爆发时,科学家们第一次将市场上交易的果子狸锁定为病毒来源,但她的团队花了八年时间才在云南的矿井中找到病毒的原始来源。
目前在SARS-CoV-2中没有发现中间宿主。石说,他们推测自然宿主是蝙蝠,但不排除其他野生动物,如穿山甲。然而,积累的工作不足以做出决定性的结论。
近几十年来,新的传染病不断爆发,其中70%以上是由野生动物传播的。石说:“我们应该从这些存在于自然界的病毒和新的传染病中吸取教训。”通过不断的研究,这些病毒的可能传播在初期就被阻断了。
中青日报中青网记者胡