Kei Sato sedang mencari tantangan besar berikutnya lima tahun yang lalu ketika itu memukulnya - dan dunia - di wajahnya. Virologi baru -baru ini memulai kelompok independen di Universitas Tokyo dan mencoba mengukir ceruk di bidang penelitian HIV yang ramai. “Saya berpikir, 'Apa yang dapat saya lakukan selama 20 atau 30 tahun ke depan?'”
Dia menemukan jawaban di Sars - cov - 2, virus yang bertanggung jawab atas pandemi covid - 19, itu menyebar dengan cepat di seluruh dunia. Pada bulan Maret 2020, ketika desas -desus berputar bahwa Tokyo mungkin menghadapi kuncian yang akan menghentikan kegiatan penelitian, Sato dan lima siswa didekampkan ke laboratorium mantan penasihat di Kyoto. Di sana, mereka mulai mempelajari protein virus yang digunakan Sars - cov - 2 quell respons kekebalan tubuh yang paling awal. Sato segera mendirikan konsorsium peneliti yang akan terus menerbitkan setidaknya 50 studi tentang virus.
Hanya dalam lima tahun, SARS - COV - 2 menjadi salah satu virus yang paling dekat di planet ini. Para peneliti telah menerbitkan sekitar 150.000 artikel penelitian tentang hal itu, menurut database Citation Scopus. Itu kira -kira tiga kali jumlah makalah yang diterbitkan pada HIV pada periode yang sama. Para ilmuwan juga telah menghasilkan lebih dari 17 juta SARS - COV - 2 Urutan genom sejauh ini, lebih dari untuk organisme lainnya. Ini telah memberikan pandangan yang tak tertandingi ke cara -cara di mana virus berubah ketika infeksi menyebar. “Ada kesempatan untuk melihat pandemi secara real time dalam resolusi yang jauh lebih tinggi daripada yang pernah dicapai sebelumnya,” kata Tom Peacock, seorang ahli virologi di Pirbright Institute, dekat Woking, Inggris.
Sekarang, dengan fase darurat pandemi di cermin belakang - Evolusinya dan interaksinya dengan host manusia. Berikut adalah empat pelajaran dari pandemi yang menurut sebagian orang bisa memberdayakan Respons Global terhadap Pandemi Masa Depan - tetapi hanya jika lembaga kesehatan ilmiah dan publik ada di tempat untuk menggunakannya.
Urutan viral bercerita
Pada 11 Januari 2020, Edward Holmes, seorang ahli virologi di University of Sydney, Australia, berbagi apa yang oleh sebagian besar ilmuwan dianggap sebagai urutan genom SARS - COV - 2 pertama ke papan diskusi virologi; Dia telah menerima data dari ahli virologi Zhang Yongzhen di Cina.
Pada akhir tahun ini, para ilmuwan telah mengirimkan lebih dari 300.000 urutan ke repositori yang dikenal sebagai Inisiatif Global untuk Berbagi Semua Data Influenza (GISAID). Tingkat pengumpulan data hanya menjadi lebih cepat dari sana karena varian yang meresahkan virus berlangsung. Beberapa negara membajak sumber daya yang sangat besar ke dalam sekuensing SARS - COV - 2: Di antara mereka, Inggris dan Amerika Serikat menyumbang lebih dari 8,5 juta (lihat 'Reli Genom Virus'). Sementara itu, para ilmuwan di negara lain, termasuk Afrika Selatan, India dan Brasil, menunjukkan bahwa pengawasan yang efisien dapat melihat varian yang mengkhawatirkan di pengaturan sumber daya yang lebih rendah.
Dalam epidemi sebelumnya, seperti wabah Ebola Afrika Barat 2013–16, pengurutan data masuk terlalu lambat untuk melacak bagaimana virus berubah ketika infeksi menyebar. Tetapi dengan cepat menjadi jelas bahwa urutan SARS - COV - 2 akan sampai pada volume dan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya, kata Emma Hodcroft, seorang ahli epidemiologi genom di Institut Kesehatan Tropis dan Masyarakat Swiss di Basel. Dia bekerja upaya yang disebut Nextstrain, yang menggunakan data genom untuk melacak virus, seperti influenza, untuk lebih memahami penyebarannya. “Kami telah mengembangkan begitu banyak metode ini sehingga, secara teori, bisa sangat berguna,” kata Hodcroft. "Dan tiba -tiba, pada tahun 2020, kami memiliki kesempatan untuk memasang dan muncul."
Awalnya, SARS - COV - 2 Data sekuensing digunakan melacak penyebaran virus di pusatnya di Wuhan, Cina, dan kemudian secara global. Ini menjawab pertanyaan awal awal - seperti apakah virus menyebar sebagian besar antara orang atau dari sumber hewan yang sama ke manusia. Data mengungkapkan rute geografis yang melaluinya virus melakukan perjalanan, dan menunjukkannya lebih cepat daripada penyelidikan epidemiologis konvensional. Kemudian, lebih cepat - varian transmisi virus mulai muncul, dan mengirim lab sequencing ke dalam hyperdrive. Kumpulan global para ilmuwan dan pelacak varian amatir yang diselenggarakan melalui data urutan terus -menerus mencari perubahan viral yang mengkhawatirkan.
“Menjadi mungkin untuk melacak evolusi virus ini dengan detail yang luar biasa untuk melihat apa yang berubah,” kata Jesse Bloom, seorang ahli biologi evolusi virus di Fred Hutchinson Cancer Center di Seattle, Washington. Dengan jutaan genom SARS - COV - 2 di tangan, para peneliti sekarang dapat kembali dan mempelajarinya untuk memahami kendala pada evolusi virus. "Itu sesuatu yang belum pernah kami lakukan sebelumnya," kata Hodcroft.
Virus berubah lebih dari yang diharapkan
Karena tidak ada yang pernah mempelajari SARS - COV - 2 sebelumnya, para ilmuwan datang dengan asumsi mereka sendiri tentang bagaimana itu akan beradaptasi. Banyak yang dibimbing oleh pengalaman dengan virus RNA lain yang menyebabkan infeksi pernapasan: influenza. "Kami hanya tidak memiliki banyak informasi tentang virus pernapasan lain yang dapat menyebabkan pandemi," kata Hodcroft.
Influenza menyebar terutama melalui Akuisisi mutasiItu memungkinkannya untuk menghindari kekebalan orang. Karena tidak ada yang pernah terinfeksi dengan SARS - COV - 2 sebelum 2019, banyak ilmuwan tidak berharap untuk melihat banyak perubahan virus sampai setelah ada tekanan substansial yang ditempatkan di atasnya oleh sistem kekebalan tubuh orang, baik melalui infeksi atau lebih baik lagi, vaksinasi.
Munculnya varian yang lebih cepat dan lebih mematikan dari SARS - COV - 2, seperti Alpha dan Delta, melenyapkan beberapa asumsi awal. Bahkan pada awal 2020, SARS - COV - 2 telah mengambil perubahan asam amino tunggal - yang secara substansial meningkatkan penyebarannya. Banyak orang lain akan mengikuti.
"Apa yang saya salah dan tidak mengantisipasi adalah seberapa banyak hal itu akan berubah secara fenotip," kata Holmes. “Anda melihat akselerasi yang luar biasa ini dalam penularan dan virulensi.” Ini menunjukkan bahwa SARS - COV - 2 tidak terlalu beradaptasi untuk menyebar di antara orang -orang ketika muncul di Wuhan, sebuah kota jutaan. Itu bisa saja gagal dalam pengaturan yang kurang padat, tambahnya.
Holmes bertanya -tanya, juga, apakah kecepatan perubahan yang diamati hanyalah produk seberapa dekat Sars - cov - 2 dilacak. Akankah para peneliti melihat tingkat yang sama jika mereka menyaksikan munculnya strain influenza yang baru bagi populasi, pada resolusi yang sama? Yang masih harus ditentukan.
Lompatan raksasa awal yang diambil SARS - COV - 2 datang dengan satu rahmat menyelamatkan: mereka tidak secara drastis mempengaruhi kekebalan pelindung yang disampaikan oleh vaksin dan infeksi sebelumnya. Tapi itu berubah dengan munculnya varian omicron pada akhir 2021, yang sarat dengan perubahan protein 'lonjakan' yang membantunya menghindari respons antibodi (protein lonjakan memungkinkan virus memasuki sel inang). Para ilmuwan seperti Bloom telah terkejut dengan cepat pada seberapa cepat perubahan ini muncul dalam varian pos - omicron berturut -turut.
Dan itu bahkan bukan aspek yang paling mengejutkan dari Omicron, kata Ravindra Gupta, seorang ahli virologi di University of Cambridge, Inggris. Tak lama setelah varian muncul, timnya dan yang lainnya memperhatikan bahwa, tidak seperti varian SARS - COV - 2 sebelumnya seperti Delta yang menyukai sel jalan napas - paru -paru yang lebih rendah, Omicron lebih suka menginfeksi saluran udara atas. "Untuk mendokumentasikan bahwa virus menggeser perilaku biologisnya selama pandemi belum pernah terjadi sebelumnya," kata Gupta.
Waktu posting: 2025 - 05 - 26 13:59:39
