撰文|Leon
责编|雪月
COVID-19似乎开始势不可挡。上周,伊朗出现了全国性的疫情,伊拉克、阿曼和巴林也出现了新的病例。意大利北部10个城镇被封锁,奥地利和克罗地亚也报告了第一例病例。与此同时,韩国和日本的疫情也继续增长。
WHO仍然避免用“大流行”(pandemic)一词来描述今天的危机,而是“世界各地的流行病”(epidemics in different parts of the world)。但许多科学家表示,不管它叫什么,现在几乎可以肯定,遏制病毒的时间窗口已经过去。病毒可能正在更多的地方悄悄传播。英国帝国理工学院的一个研究小组估计,从中国输出的病例中约有三分之二尚未被发现。
圆圈大小表示COVID-19暴发的规模,彩色线条表示不同的病毒谱系传播的轨迹(数据截至2月15日,图片来自nextstrain.org)
几年前,瑞士巴塞尔大学的进化生物学家Richard Neher和其他课题组合作监测流感病毒基因组的变化,看这些数据能否有助于研制出更有效的流感疫苗。后来,该团队建立了一个线上平台NextStrain.org来记录MERS和埃博拉病毒的传播情况。现在,随着COVID-19在全球范围内的传播,他们已经对网站进行了调整,几乎可以实时观察和跟踪病毒基因组的变化,并在世界地图上绘制病毒的谱系
近日,Richard就COVID-19的传播接受了采访。
从病人身上提取的病毒基因组序列是如何帮助你们建立病毒“家谱”的?
这些冠状病毒会以相当高的速度发生变异。基于这些突变,我们能够对它们进行分组,分成关系更接近的和关系不那么接近的病毒。一开始,所有基因组序列都很相似,因为它们的关系很接近。随着时间的推移,病毒谱系获得了突变,然后在世界的不同地方引起暴发。通过将这些基因组序列组合在一起,我们就可以重建病毒的“传播树”(transmission tree)。
可以基于此估计受感染的人数吗?
当然可以。病毒的“传播树”上有不同的基因组序列。根据疫情的进展,这棵“树”会有不同的形状——保持原来的大小或者继续“生长”。我们现在的情况就是,病毒的“传播树”在不断扩张。这意味着在“树”的根部有快速的扩张,然后病毒的不同谱系分散开。如果你知道疫情爆发的时间,你就可以根据预估的传播速度来估计受感染的人数。中国疫情的发展不断变化并趋于稳定。这是对5亿人采取的严格的控制或隔离措施的结果。
关于病毒的起源,这些数据能告诉你什么?
第一个结论是,所有的这些基因组序列非常相似,病毒大约产生了8个突变——3万个碱基中的8个突变。这告诉我们,病毒来自一个源头,时间就在不久之前,大约在11月中旬到12月初。
基于这些数据,病毒是否变得更加致命?
我们可以看到突变的位置,大多数突变可能是完全无关紧要的。每个月大约产生了一个突变,我们正在关注可能产生的重要的突变。
病毒的谱系如何帮助你追踪疾病的传播?
家庭聚集性传播倾向于共享一个相似的病毒突变,因为感染者携带的病毒是相同的。他们是一个传播的集群cluster)。所以你可以观察这些集群在世界各地的分布,并绘制出它们的分布图。在一个新的区域比如意大利,如果我们对病毒基因组进行测序,发现它们都是来自同一个集群,那么我们就有理由相信,该区域只输入了一种病毒。但如果病毒基因组来自不同的集群,那就意味着可能有大量的输入事件。
NextStrain.org是否会告诉你疫情的严重程度,以及疫情是否会演变成全球大流行?
NextStrain.org并没有告诉你给你关于疫情严重程度的信息。它告诉你不同的疫情是如何归类在一起的,以及一个地方的疫情实际上可能是不一样的。我觉得毫无疑问,疫情将会演变成全球大流行。
原文链接
https://www.sciencemag.org/news/2020/02/coronavirus-seems-unstoppable-what-should-world-do-now
https://www.the-scientist.com/news-opinion/coronaviruss-genetics-reveal-its-global-travels-67183
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