Kei Sato sedang mencari cabaran besar seterusnya lima tahun yang lalu apabila ia memukulnya - dan dunia - di muka. Virologi baru -baru ini telah memulakan kumpulan bebas di University of Tokyo dan cuba mengukir niche dalam bidang penyelidikan HIV yang sesak. "Saya fikir, 'Apa yang boleh saya lakukan selama 20 atau 30 tahun akan datang?'"
Dia menemui jawapan di SARS - Cov - 2, virus yang bertanggungjawab untuk Covid - 19 pandemik, itu menyebarkan dengan cepat di seluruh dunia. Pada bulan Mac 2020, ketika khabar angin berputar, Tokyo mungkin menghadapi penguncian yang akan menghentikan aktiviti penyelidikan, Sato dan lima orang pelajar yang dibuang ke makmal bekas penasihat di Kyoto. Di sana, mereka mula mengkaji protein virus yang SARS - Cov - 2 menggunakan menghilangkan tindak balas imun badan yang paling awal. Sato tidak lama lagi menubuhkan konsortium penyelidik yang akan menerbitkan sekurang -kurangnya 50 kajian mengenai virus tersebut.
Dalam masa lima tahun, SARS - Cov - 2 menjadi salah satu virus yang paling rapat di planet ini. Penyelidik telah menerbitkan kira -kira 150,000 artikel penyelidikan mengenainya, menurut Pangkalan Data Citation Scopus. Itu kira -kira tiga kali bilangan kertas yang diterbitkan pada HIV dalam tempoh yang sama. Para saintis juga telah menghasilkan lebih daripada 17 juta SARs - Cov - 2 urutan genom setakat ini, lebih daripada untuk mana -mana organisma lain. Ini telah memberikan pandangan yang tiada tandingannya ke dalam cara -cara di mana virus berubah apabila jangkitan tersebar. "Terdapat peluang untuk melihat pandemik dalam masa nyata dalam resolusi yang lebih tinggi daripada yang pernah dicapai sebelum ini," kata Tom Peacock, seorang virologi di Institut Pirbright, berhampiran Woking, UK.
Sekarang, dengan fasa kecemasan pandemik di belakang - cermin pandangan, ahli virologi mengambil stok apa yang dapat dipelajari tentang virus dalam masa yang singkat, termasuk evolusinya dan interaksi dengan tuan rumah manusia. Berikut adalah empat pelajaran dari pandemik yang dikatakan oleh sesetengah orang boleh memberi kuasa Tanggapan global terhadap pandemik masa depan - tetapi hanya jika saintifik dan awam - Institusi Kesihatan disediakan untuk menggunakannya.
Urutan virus menceritakan kisah
Pada 11 Januari 2020, Edward Holmes, seorang virologi di University of Sydney, Australia, berkongsi apa yang paling dianggap oleh saintis sebagai SARS pertama - 2 urutan genom ke papan perbincangan virologi; Dia telah menerima data dari virologi Zhang Yongzhen di China.
Menjelang akhir tahun, saintis telah mengemukakan lebih daripada 300,000 urutan ke repositori yang dikenali sebagai Inisiatif Global untuk berkongsi semua data influenza (GISAID). Kadar pengumpulan data hanya mendapat lebih cepat dari sana kerana variasi virus yang mengganggu. Sesetengah negara membajak sumber yang besar ke dalam penjujukan SARS - Cov - 2: Di antara mereka, United Kingdom dan Amerika Syarikat menyumbang lebih daripada 8.5 juta (lihat 'Rally Genome Viral'). Sementara itu, saintis di negara lain, termasuk Afrika Selatan, India dan Brazil, menunjukkan bahawa pengawasan yang cekap dapat melihat variasi yang membimbangkan di bahagian bawah - Pengaturan Sumber.
Dalam wabak terdahulu, seperti wabak Ebola Afrika Barat 2013-16, data penjujukan datang terlalu perlahan untuk mengesan bagaimana virus berubah sebagai jangkitan yang tersebar. Tetapi dengan cepat menjadi jelas bahawa SARS - Cov - 2 urutan akan tiba di jumlah dan kadar yang belum pernah terjadi sebelumnya, kata Emma Hodcroft, ahli epidemiologi genomik di Institut Kesihatan Tropika dan Awam Switzerland di Basel. Dia bekerja usaha yang dipanggil NextStrain, yang menggunakan data genom untuk mengesan virus, seperti influenza, untuk lebih memahami penyebaran mereka. "Kami telah membangunkan begitu banyak kaedah ini yang, dalam teori, mungkin sangat berguna," kata Hodcroft. "Dan tiba -tiba, pada tahun 2020, kami mempunyai peluang untuk memasang dan muncul."
Pada mulanya, SARS - Cov - 2 data penjujukan digunakan untuk Jejak penyebaran virusnya di pusatnya di Wuhan, China, dan kemudian di seluruh dunia. Ini menjawab soalan -soalan awal utama - seperti sama ada virus itu tersebar di antara orang atau dari sumber haiwan yang sama kepada manusia. Data mendedahkan laluan geografi di mana virus itu mengembara, dan menunjukkan mereka lebih cepat daripada siasatan epidemiologi konvensional. Kemudian, lebih cepat - menghantar variasi virus mula muncul, dan menghantar makmal penjujukan ke hyperdrive. Kolektif global saintis dan pelacak variasi amatur yang dikebumikan melalui data urutan sentiasa mencari perubahan virus yang membimbangkan.
"Ia menjadi mungkin untuk mengesan evolusi virus ini dengan terperinci yang luar biasa untuk melihat apa yang berubah," kata Jesse Bloom, ahli biologi evolusi virus di Pusat Kanser Fred Hutchinson di Seattle, Washington. Dengan berjuta -juta SARS - Cov - 2 genom di tangan, penyelidik kini boleh kembali dan mengkaji mereka untuk memahami kekangan pada evolusi virus. "Itu sesuatu yang tidak pernah kami lakukan sebelum ini," kata Hodcroft.
Virus berubah lebih banyak daripada yang diharapkan
Kerana tiada siapa yang pernah mempelajari SARS - Cov - 2 Sebelum ini, saintis datang dengan andaian mereka sendiri tentang bagaimana ia akan menyesuaikan diri. Ramai yang dipandu oleh pengalaman dengan virus RNA yang lain yang menyebabkan jangkitan pernafasan: influenza. "Kami tidak mempunyai banyak maklumat mengenai virus pernafasan lain yang boleh menyebabkan pandemik," kata Hodcroft.
Influenza merebak terutamanya melalui Pengambilalihan mutasiItu membolehkannya mengelakkan imuniti orang. Kerana tiada siapa yang pernah dijangkiti SARS - Cov - 2 Sebelum 2019, ramai saintis tidak mengharapkan untuk melihat banyak perubahan virus sehingga selepas ada tekanan yang besar yang diletakkan di atasnya oleh sistem imun orang, sama ada melalui jangkitan atau lebih baik lagi, vaksinasi.
Kemunculan lebih cepat - penghantaran, varian deadlier SARS - cov - 2, seperti alpha dan delta, menghapuskan beberapa anggapan awal. Malah pada awal tahun 2020, SARS - Cov - 2 telah mengambil satu amino tunggal - perubahan asid yang secara substansial meningkatkan penyebarannya. Ramai yang lain akan mengikutinya.
"Apa yang saya salah dan tidak menjangkakan betapa ia akan berubah secara fenotip," kata Holmes. "Anda melihat percepatan yang luar biasa ini dalam transmisibility dan virulence." Ini mencadangkan bahawa SARS - Cov - 2 tidak disesuaikan dengan baik untuk menyebarkan antara orang ketika ia muncul di Wuhan, sebuah kota berjuta -juta. Ia boleh menjadi sangat baik dalam suasana yang kurang padat penduduknya, tambahnya.
Holmes tertanya -tanya, juga, sama ada kadar perubahan yang diperhatikan hanyalah satu produk dari seberapa dekat SARS - Cov - 2 telah dikesan. Adakah penyelidik melihat kadar yang sama jika mereka menyaksikan kemunculan ketegangan influenza yang baru kepada penduduk, pada resolusi yang sama? Yang masih akan ditentukan.
Lompatan gergasi awal yang SARS - Cov - 2 mengambil datang dengan satu rahmat penjimatan: mereka tidak secara drastik mempengaruhi imuniti pelindung yang disampaikan oleh vaksin dan jangkitan sebelumnya. Tetapi yang berubah dengan kemunculan varian Omicron pada akhir 2021, yang sarat dengan perubahan kepada protein 'spike' yang membantunya untuk mengelak tindak balas antibodi (protein spike membolehkan virus memasuki sel -sel tuan rumah). Para saintis seperti Bloom telah terkejut betapa cepatnya perubahan ini muncul dalam varian berturut -turut - Omicron.
Dan itu bukanlah aspek yang paling mengejutkan dari Omicron, kata Ravindra Gupta, seorang virologi di University of Cambridge, UK. Tidak lama selepas varian muncul, pasukannya dan yang lain menyedari bahawa, tidak seperti SARS sebelumnya - Cov - 2 varian seperti Delta yang menyukai sel -sel saluran udara yang lebih rendah, Omicron lebih suka menjangkiti saluran udara atas. "Untuk mendokumenkan bahawa virus mengalihkan tingkah laku biologi semasa pandemik tidak pernah berlaku sebelum ini," kata Gupta.
Waktu Post: 2025 - 05 - 26 13:59:39
