Кей Сато искал свой следующий большой вызов пять лет назад, когда он ударил его - и мир - по лицу. Вирулог недавно основал независимую группу в Университете Токио и пытался вырезать нишу в переполненной области исследований ВИЧ. «Я подумал:« Что я могу сделать в течение следующих 20 или 30 лет? »
Он нашел ответ в SARS - Cov - 2, вирус, ответственный за Covid - 19 Pandemic, это была быстро распространяется по всему мируПолем В марте 2020 года, когда слухи кружились, что Токио может столкнуться с замком, которая остановит исследовательскую деятельность, Сато и пять студентов сбежали в лабораторию бывшего консультанта в Киото. Там они начали изучать вирусный белок, который использует подавите самые ранние иммунные ответы телаПолем Вскоре Сато создал консорциум исследователей, который продолжит публиковать не менее 50 исследований по вирусу.
Всего за пять лет SARS - Cov - 2 стал одним из самых тесно изученных вирусов на планете. Исследователи опубликовали около 150 000 исследовательских статей об этом, согласно базе данных Citation Scopus. Это примерно в три раза больше, чем на ВИЧ, опубликованные на ВИЧ за тот же период. Ученые также создали более 17 миллионов SARS - COV - 2 последовательностей генома до сих пор, больше, чем для любого другого организма. Это дало беспрецедентное представление о том, как вирус изменился по мере распространения инфекций. «Была возможность увидеть пандемию в режиме реального времени в гораздо более высоком разрешении, чем когда -либо достижимо раньше», - говорит Том Пикок, вирусолог из Института Пирбрайта, недалеко от Уокинга, Великобритания.
Теперь, с аварийной фазой пандемии в задней части - Вид. его эволюция и его взаимодействие с человеческими хозяевами. Вот четыре урока из пандемии, которые, как говорят некоторые Глобальный ответ на будущие пандемии - но только в том случае, если научные и общественные - Учреждения здравоохранения используются для их использования.
Вирусные последовательности рассказывают истории
11 января 2020 года Эдвард Холмс, вирусолог из Университета Сиднея, Австралия, поделился тем, что большинство ученых считают первым SARS - COV - 2 последовательность генома в дискуссионной доске вирусологии; Он получил данные от вирулолога Чжан Юнчжэнь в Китае.
К концу года ученые представили более 300 000 последовательностей в репозиторий, известный как Глобальная инициатива по обмену всеми данные гриппа (Gisaid). Скорость сбора данных только стала быстрее, поскольку тревожные варианты вируса завладели. Некоторые страны вспахали огромные ресурсы в секвенирование SARS - COV - 2: Между ними, Великобритания и Соединенные Штаты внесли более 8,5 миллионов (см. «Митинг вирусного генома»). Между тем, ученые в других странах, включая Южную Африку, Индию и Бразилию, показали, что эффективное наблюдение может заметить тревожные варианты в условиях более низких ресурсов.
В предыдущих эпидемиях, таких как вспышка Эболы в 2013–16 годах в 2013–16 гг. Западной африканской вспышки Эбола, данные секвенирования стали слишком медленно, чтобы отслеживать, как меняется вирус по мере распространения инфекций. Но быстро стало ясно, что последовательности SARS - COV - 2 будут достигнуты беспрецедентного объема и темпа, говорит Эмма Ходкрофт, геномный эпидемиолог в Швейцарском институте тропического и общественного здравоохранения в Базеле. Она работает над усилия, называемая Nextstrain, который использует данные генома для отслеживания вирусов, таких как грипп, чтобы лучше понять их распространение. «Мы разработали так много этих методов, что, теоретически, могло бы быть очень полезным», - говорит Ходкрофт. «И вдруг, в 2020 году, у нас появилась возможность встать и появиться».
Первоначально, SARS - COV - 2 Данные секвенирования были использованы для проследить разброс вируса в его эпицентре в Ухане, Китай, а затем во всем мире. Это ответило на ключевые ранние вопросы, например, распространяется ли вирус в значительной степени между людьми или из тех же источников животных на людей. Данные выявили географические маршруты, по которым прошел вирус, и показали их гораздо быстрее, чем обычные эпидемиологические исследования. Позже, быстрее - Передающиеся варианты вируса начали появляться и отправили лаборатории секвенирования в гиперрив. Глобальный коллектив ученых и любительских трекеров, постоянно пробивая данные последовательности в поисках беспокойства вирусных изменений.
«Стало возможным отслеживать эволюцию этого вируса в огромных деталях, чтобы точно увидеть, что изменилось», - говорит Джесси Блум, вирусный эволюционный биолог из онкологического центра Фреда Хатчинсона в Сиэтле, штат Вашингтон. С миллионами SARS - COV - 2 генома в руке, исследователи теперь могут вернуться назад и изучить их, чтобы понять ограничения на эволюцию вируса. «Это то, что мы никогда не могли делать раньше», - говорит Ходкрофт.
Вирусы меняются больше, чем ожидалось
Поскольку никто никогда не изучал SARS - Cov - 2 раньше, ученые пришли со своими собственными предположениями о том, как это будет адаптироваться. Многие были руководствовались опытом с другим вирусом РНК, который вызывает респираторные инфекции: грипп. «У нас просто не было много информации о других респираторных вирусах, которые могут вызвать пандемии», - говорит Ходкрофт.
Грипп распространяется в основном через Приобретение мутацийЭто позволяет ему избежать иммунитета людей. Поскольку никто никогда не был заражен SARS - COV - 2 до 2019 года, многие ученые не ожидали увидеть много вирусных изменений до тех пор, пока не оказывалось существенного давления иммунной системы людей, либо через инфекции, либо еще лучше, вакцинацию.
Появление более быстрого - передаваемого, более смертоносных вариантов SARS - Cov - 2, таких как альфа и дельта, об уничтожение некоторых ранних допущений. Даже к началу 2020 года SARS - COV - 2 взяли одно амино -кислотное изменение, которое существенно увеличило его распространение. Многие другие последуют.
«То, что я ошибся и не ожидал, так это то, насколько это изменится фенотипически», - говорит Холмс. «Вы видели это удивительное ускорение в сфере передачи и вирулентности». Это предполагает, что SARS - COV - 2 не особенно хорошо адаптированы к распространению между людьми, когда он появился в Ухане, городе миллионов. Это вполне могло бы выбиться в менее густонаселенной обстановке, добавляет он.
Холмс также удивляется, был ли трек -темп наблюдаемых изменений просто продуктом того, насколько близко отслеживались SARS - Cov - 2. Будут ли исследователи увидеть такую же скорость, если бы они наблюдали за появлением штамма гриппа, который был новым для населения, в том же разрешении? Это еще предстоит определить.
Первоначальные гигантские скачки, которые восприняли Sars - Cov - 2, пришли с одной спасительной грацией: они не сильно влияли на защитный иммунитет, поставляемый вакцинами и предыдущими инфекциями. Но это изменилось с появлением варианта Omicron в конце 2021 года, который был нагружен изменениями в его «всплеск» белка, который помог ему уклоняться от ответов антител (белок Spike позволяет вирусу вводить клетки -хозяина). Такие ученые, как Bloom, были озадачены тем, как быстро эти изменения появились в последовательных вариантах Omicron.
И это был даже не самый удивительный аспект Omicron, говорит Равиндра Гупта, вирусолог из Кембриджского университета, Великобритания. Вскоре после появления варианта его команда и другие заметили, что, в отличие от предыдущих вариантов SARS - 2, таких как дельта, которые предпочитали нижние ячейки дыхательных путей легкого, Omicron предпочитал заразить верхние дыхательные пути. «Документировать, что вирус сдвинул его биологическое поведение в течение пандемии, было беспрецедентным», - говорит Гупта.
Время публикации: 2025 - 05 - 26 13:59:39
