Kei Sato was vijf jaar geleden op zoek naar zijn volgende grote uitdaging toen het hem - en de wereld - in het gezicht sloeg. De viroloog was onlangs een onafhankelijke groep begonnen aan de Universiteit van Tokio en probeerde een niche uit te snijden in het drukke veld van HIV -onderzoek. "Ik dacht:" Wat kan ik doen voor de komende 20 of 30 jaar? ""
Hij vond een antwoord in SARS - cov - 2, het virus dat verantwoordelijk is voor de covid - 19 pandemie, dat was snel verspreiden over de hele wereld. In maart 2020, toen geruchten wervelden dat Tokyo zou kunnen worden geconfronteerd met een lockdown die onderzoeksactiviteiten zou stoppen, stonden Sato en vijf studenten die naar een laboratorium van een voormalige adviseur in Kyoto werden gedecampeerd. Daar begonnen ze een viraal eiwit te bestuderen dat SARS - cov - 2 gebruikt Kwis de vroegste immuunreacties van het lichaam. Sato vestigde al snel een consortium van onderzoekers dat ten minste 50 studies over het virus zou publiceren.
In slechts vijf jaar werd SARS - COV - 2 een van de meest nauw onderzochte virussen op de planeet. Onderzoekers hebben volgens de Citation Database Scopus ongeveer 150.000 onderzoeksartikelen gepubliceerd. Dat is ongeveer drie keer het aantal artikelen dat in dezelfde periode op HIV is gepubliceerd. Wetenschappers hebben tot nu toe ook meer dan 17 miljoen SARS - COV - 2 genoomsequenties gegenereerd, meer dan voor enig ander organisme. Dit heeft een ongeëvenaard beeld gegeven in de manieren waarop het virus veranderde naarmate de infecties zich verspreiden. "Er was een kans om een pandemie in realtime te zien in een veel hogere resolutie dan ooit eerder haalbaar is geweest", zegt Tom Peacock, een viroloog bij het Pirbright Institute, in de buurt van Woking, UK.
Nu, met de noodfase van de pandemie aan de achterzijde - View Mirror, maken virologen de balans op van wat er in zo'n korte tijd over een virus kan worden geleerd, inclusief zijn evolutie en zijn interacties met menselijke gastheren. Hier zijn vier lessen uit de pandemie waarvan sommigen zeggen dat sommigen de Wereldwijde reactie op toekomstige pandemieën - maar alleen als wetenschappelijk en openbare - gezondheidsinstellingen aanwezig zijn om ze te gebruiken.
Virale sequenties vertellen verhalen
Op 11 januari 2020 deelde Edward Holmes, een viroloog aan de Universiteit van Sydney, Australië, wat de meeste wetenschappers beschouwen als de eerste SARS - COV - 2 genoomsequentie voor een virologie -discussieraad; Hij had de gegevens van viroloog ontvangen Zhang Yongzhen in China.
Tegen het einde van het jaar hadden wetenschappers meer dan 300.000 sequenties ingediend bij een repository die bekend staat als de Globaal initiatief over het delen van alle griepgegevens (Gisaid). De snelheid van gegevensverzameling werd vanaf daar pas sneller naarmate de verontrustende varianten van het virus vasthouden. Sommige landen hebben enorme middelen geploegd om SARS te sequencen - COV - 2: Tussen hen droegen het Verenigd Koninkrijk en de Verenigde Staten meer dan 8,5 miljoen bij (zie ‘Viral Genome Rally’). Ondertussen toonden wetenschappers in andere landen, waaronder Zuid -Afrika, India en Brazilië, aan dat efficiënte surveillance zorgwekkende varianten in lagere - resource -instellingen kan zien.
In eerdere epidemieën, zoals de West -Afrikaanse Ebola -uitbraak van 2013–16, kwamen sequentiegegevens te langzaam binnen om bij te houden hoe het virus veranderde naarmate de infecties zich verspreiden. Maar het werd al snel duidelijk dat SARS - COV - 2 -sequenties tot een ongekend deel en tempo zouden komen, zegt Emma Hodcroft, een genomische epidemioloog bij het Zwitserse Tropical and Public Health Institute in Basel. Ze werkt aan Een poging genaamd NextStrain, die genoomgegevens gebruikt om virussen, zoals influenza, te volgen om hun verspreiding beter te begrijpen. "We hadden zoveel van deze methoden ontwikkeld die in theorie zeer nuttig hadden kunnen zijn", zegt Hodcroft. "En plotseling hadden we in 2020 de gelegenheid om op te zetten en te verschijnen."
Aanvankelijk werden SARS - cov - 2 sequencing -gegevens gebruikt Traceer de verspreiding van het virus op zijn epicentrum in Wuhan, China en dan wereldwijd. Dit beantwoordde belangrijke vroege vragen - zoals of het virus zich grotendeels tussen mensen of van dezelfde dierbronnen voor mensen verspreidde. De gegevens onthulden de geografische routes waardoor het virus reisde, en toonden ze veel sneller dan conventionele epidemiologische onderzoeken. Later begonnen sneller - het verzenden van varianten van het virus te verschijnen en verzonden sequencing labs naar hyperdrive. Een globaal collectief van wetenschappers en amateurvarianttrackers door de sequentiegegevens die constant door de sequentiegegevens worden geteisterd op zoek naar zorgwekkende virale veranderingen.
"Het werd mogelijk om de evolutie van dit virus in enorm detail te volgen om precies te zien wat er veranderde", zegt Jesse Bloom, een virale evolutionaire bioloog bij het Fred Hutchinson Cancer Center in Seattle, Washington. Met miljoenen SAR's - COV - 2 -genomen in de hand, kunnen onderzoekers nu teruggaan en bestuderen ze om de beperkingen van de evolutie van het virus te begrijpen. "Dat is iets dat we nog nooit eerder hebben kunnen doen", zegt Hodcroft.
Virussen veranderen meer dan verwacht
Omdat niemand ooit SARS - COV - 2 had bestudeerd, kwamen wetenschappers met hun eigen veronderstellingen over hoe het zich zou aanpassen. Velen werden geleid door ervaringen met een ander RNA -virus dat luchtweginfecties veroorzaakt: influenza. "We hadden gewoon niet veel informatie over andere ademhalingsvirussen die pandemieën kunnen veroorzaken", zegt Hodcroft.
Influenza verspreidt zich voornamelijk door de Verwerving van mutatieswaarmee het de immuniteit van mensen kan ontwijken. Omdat niemand ooit vóór 2019 was besmet met SARS - COV - 2, verwachtten veel wetenschappers niet veel virale verandering te zien totdat er een aanzienlijke druk op was die erop was gesteld door het immuunsysteem van mensen, hetzij door infecties of beter nog, vaccinatie.
De opkomst van sneller - Zending, dodelijkere varianten van SARS - COV - 2, zoals Alpha en Delta, vernietigde enkele vroege veronderstellingen. Zelfs begin 2020 had SARS - COV - 2 een enkele amino -zuurverandering opgehaald die de verspreiding aanzienlijk vergrootte. Vele anderen zouden volgen.
"Wat ik verkeerd had en niet verwachtte, was helemaal hoeveel het fenotypisch zou veranderen", zegt Holmes. "Je zag deze geweldige versnelling in overdraagbaarheid en virulentie." Dit suggereerde dat SARS - COV - 2 niet bijzonder goed was aangepast aan het verspreiden tussen mensen toen het opkwam in Wuhan, een stad van miljoenen. Het zou heel goed kunnen zijn weggegooid in een minder dichtbevolkte setting, voegt hij eraan toe.
Holmes vraagt zich ook af of het breuke tempo van waargenomen verandering slechts een product was van hoe nauw SARS - COV - 2 werd gevolgd. Zouden onderzoekers hetzelfde percentage zien als ze de opkomst van een griepstam zouden bekijken die nieuw was voor de bevolking, met dezelfde resolutie? Dat moet nog worden bepaald.
De eerste gigantische sprongen die SARS - Cov - 2 nam, kwam met één reddende gratie: ze hadden geen drastisch invloed op de beschermende immuniteit die werd geleverd door vaccins en eerdere infecties. Maar dat veranderde met de opkomst van de omicron -variant in eind 2021, dat was beladen met veranderingen in zijn ‘spike’ eiwit die het hielpen om antilichaamresponsen te ontwijken (het spike -eiwit stelt het virus in staat gastheercellen te betreden). Wetenschappers zoals Bloom zijn verbijsterd over hoe snel deze veranderingen in opeenvolgende post - omicron -varianten verschenen.
En dat was niet eens het meest verrassende aspect van Omicron, zegt Ravindra Gupta, een viroloog aan de Universiteit van Cambridge, VK. Kort nadat de variant ontstond, merkten zijn team en anderen op dat, in tegenstelling tot eerdere SARS - COV - 2 -varianten zoals Delta die de voorkeur gaven aan de lagere - luchtwegcellen van de long, omicron de voorkeur gaf aan infecteren van de bovenluchtwegen. "Om te documenteren dat een virus zijn biologische gedrag in de loop van een pandemie verschoof, was ongekend", zegt Gupta.
Posttijd: 2025 - 05 - 26 13:59:39
