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這一連串奇怪的字母組合正是新型冠狀病毒2019-nCoV病毒病原體的基因序列片段。目前,這種病毒正在中國蔓延,并令全球感到恐慌。

科研人員正在公開分享更多患者的病毒基因組全序列,目前已有53例患者的病毒基因組全序列被共享在全球共享流感病毒數據庫GISAID。研究人員正在對這些病毒基因組進行深入研究,試圖了解2019-nCoV的起源,以及它如何與蝙蝠和其他物種中發現的相關病毒的家族系譜相聯系。

位于西雅圖的華盛頓大學的生物信息學專家Trevor Bedford說:“(從病毒序列中)得到的最重要的信息之一,是病毒一次進入人體,然后進行人際傳播。”

武漢華南海鮮批發市場在2019-nCoV病毒傳播中所起的作用仍不明確。但這種病毒序列,加上在市場環境中抽樣檢測證實存在該病毒,表明它確實在早期擴大疫情的爆發上,起到了推波助瀾的作用。

大多數研究人員還表示,病毒序列也推翻了病原體來自武漢一家病毒研究所的觀點。

2019-nCoV總共有近29,000個核苷酸堿基,這些堿基保存著繁殖這種病毒的遺傳指令。雖然它是許多基因以RNA形式存在的病毒之一,但科學家們將病毒基因組轉換成DNA,其堿基簡稱為A、T、C和G,以便于研究。

許多關于2019-nCoV基因組序列的分析已經出現在virological.org、nextstrain.org以及諸如bioRxiv的預印本平臺,甚至是一些經同行評議的學術期刊上。中國研究人員共享這些序列,使世界各地的公共衛生實驗室得以開發自己的病毒診斷方法。目前,已有18個國家發現了這種病毒。

在獲得首個2019-nCoV序列時,研究人員把它放在已知的冠狀病毒的家族系譜圖上,發現它與蝙蝠的親緣關系最密切。中科院武漢病毒所冠狀病毒專家石正麗領導的研究小組于1月23日在bioRxiv上報道,2019-nCoV病毒序列有96.2%類似蝙蝠病毒,有79.5%相似導致SARS的冠狀病毒。

但SARS冠狀病毒與蝙蝠病毒有著類似的密切關系,基因序列數據有力地證明,它是從果子貍冠狀病毒進入人體的,而果子貍冠狀病毒與人類SARS病毒之間的差異僅為10個核苷酸。這就是為什么許多科學家懷疑在蝙蝠和2019-nCoV之間存在一個或多個中間貯主的原因之一。

根據Bedford的分析,石正麗團隊指出的蝙蝠冠狀病毒序列,被稱為RaTG13,與2019-nCoV有近1100個核苷酸的差異。在他參與創建的網站nextstrain.org上,Bedford創建了冠狀病毒家族系譜(見下圖),其中包括蝙蝠、果子貍、SARS和2019-nCoV序列。

Bedford對RaTG13和2019-nCoV的分析表明,這兩種病毒在25到65年前有一個共同的祖先。這是他通過結合病毒之間核苷酸的差異和其他冠狀病毒的假定突變率得出的估計。因此,RaTG13病毒突變為2019-nCoV可能需要幾十年的時間。

另一種由冠狀病毒引起的人類疾病——中東呼吸綜合征(MERS)也與蝙蝠病毒有關。但研究已經建立了一個令人信服的案例,它是從駱駝身上傳染到了人類。石正麗在bioRxiv發表的論文中的系統發育樹,使得駱駝與MERS的聯系顯而易見。

一種病毒在人群中傳播的時間越長,就有更多的時間來發展變異,從而區分受感染人群中的病毒株。考慮到目前為止分析的2019-nCoV序列彼此之間最多有7個核苷酸的差異,這表明它是最近才進入人類體內的。

但究竟是哪種動物將病毒傳播給人類,仍然是個謎。

美國國家過敏和傳染病研究所研究蝙蝠、駱駝和其他物種冠狀病毒的病毒學家Vincent Munster說:“蝙蝠身上檢測到的病毒和現在在人類身上分離出的病毒之間有一個非常大的灰色區域。”

強有力的證據表明,海鮮市場在2019-nCoV的傳播中起了早期作用,但它是否是疫情爆發的源頭仍不確定。許多最初確認的2019-nCoV病例——一份報告中第一批41個病例中有27個、另一份報告中47個病例中有26個病例都與武漢市場有關,但高達45%的病例與武漢海鮮市場無關。

這就提出了另一種可能性,即最初人類被感染發生在其他地方。

關于病毒究竟是在哪里首次傳染給人類,有一個可能的解釋是,如果有一批近期被感染的動物在不同的市場上出售,或者一個受感染的動物販子可能把病毒傳播給不同市場的不同人。

或者,Bedford認為,這些早期病例可能感染了不易傳播出去的病毒。他說:“只要從市場(環境采樣)中提取一兩個序列,就能說明有多少人畜共患病,以及它們是什么時候發生的,這將非常有幫助。”

一個研究小組將他們困在洞穴里的蝙蝠的糞便和其他身體樣本送到武漢病毒學研究所,以尋找冠狀病毒。

陰謀論比比皆是

加拿大廣播公司(CBC)的一篇新聞報道稱,加拿大政府驅逐了在溫尼伯實驗室(Winnipeg Lab)研究危險病原體的中國科學家。這篇報道在社交媒體上被歪曲,稱他們是間諜,偷偷走私了冠狀病毒。

中科院武漢病毒研究所是中國首屈一指的研究蝙蝠和人類冠狀病毒的實驗室,也受到了攻擊。《華盛頓郵報》近期發表報道,題為:“專家戳穿將中國冠狀病毒與武器研究相聯系的邊緣理論。”

石正麗沒有回復《科學》雜志的郵件,但她的長期合作伙伴、美國非盈利組織環保生態健康聯盟的疾病生態學家Peter Daszak駁斥道:“每當出現一種新疾病、一種新病毒時,都會出現同樣的猜測:這是某個實驗室的病毒泄露,或者是生物工程病毒的釋放!”

“這太令人羞恥了。人類似乎無法抗拒爭議以及這些謬論!在野生動物中,病毒種類多得令人難以置信,而我們只是觸及了皮毛。在這些多樣的病毒中,有些病毒會感染人類,然后在感染人類的病毒中,有些會致病。”

尋找病毒源頭,任重道遠

8年來,Daszak和石正麗的團隊一直在中國各地的洞穴中捕捉蝙蝠,采集它們的糞便和血液樣本,尋找病毒。

來自武漢病毒研究所和美國非盈利組織環保生態健康聯盟的研究人員在中國各地的洞穴中捕捉蝙蝠,以采集它們的冠狀病毒樣本

ECOHEALTH ALLIANCE

他說,他們已經采樣了1萬多只蝙蝠和2000多種其他物種。他們發現了約500種新型冠狀病毒,其中約50種與SARS病毒的親緣關系較近,包括RaTG13——這是他們2013年從位于云南省的一個洞穴中采集的蝙蝠糞便樣本中發現的。

Daszak說:“我們不能僅僅因為這種來自云南的病毒與新發現的病毒具有高度的序列一致性,就認為它是疫情的起源。”他指出,目前只發現了一小部分感染蝙蝠的冠狀病毒。

“我預計,一旦我們在中國南部和中部進行多次采樣,我們將發現許多其他病毒,其中一些將更接近2019-nCoV。”

Daszak還表示,找出引發了當前的疫情的源頭,這不僅僅是一種好奇。

“如果我們找不到源頭,它可能仍然是爆發在某個農場的嚴重感染,可能會繼續蔓延,很難阻止。但是關于疫情的真正起源,專家組目前還沒有定論。”

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