Kei Sato hľadal svoju ďalšiu veľkú výzvu pred piatimi rokmi, keď ho do tváre udrel - a svet - do tváre. Virolog nedávno založil nezávislú skupinu na univerzite v Tokiu a snažil sa vyrezať výklenok v preplnenom odbore výskumu HIV. "Pomyslel som si:" Čo môžem urobiť na nasledujúcich 20 alebo 30 rokov? "
Našiel odpoveď v SARS - Cov - 2, vírus zodpovedný za covidnú pandémiu, to bola Rýchlo sa šíria po celom svete. V marci 2020, keď sa zvesti krútili, že Tokio by mohlo čeliť uzamknutiu, ktoré by zastavilo výskumné aktivity, Sato a päť študentov sa rozpadli do laboratória bývalého poradcu v Kjóte. Tam začali študovať vírusový proteín, ktorý SARS - cov - 2 používa na potlačte najskoršie imunitné reakcie tela. Sato čoskoro založil konzorcium vedcov, ktoré by pokračovalo v zverejňovaní najmenej 50 štúdií o vírusu.
Za pouhých päť rokov sa SARS - Cov - 2 stala jedným z najbližšie vyšetrených vírusov na planéte. Vedci o tom publikovali asi 150 000 výskumných článkov, podľa Scopus Citation Database Scopus. To je zhruba trojnásobok počtu príspevkov uverejnených na HIV v rovnakom období. Vedci doteraz tiež vytvorili viac ako 17 miliónov SARS - Cov - 2 genómové sekvencie, viac ako pre akýkoľvek iný organizmus. To poskytlo jedinečný pohľad na spôsoby, akými sa vírus zmenil, keď sa infekcie šírili. „Bola príležitosť vidieť pandémiu v reálnom čase v oveľa vyššom rozlíšení, ako sa predtým dosiahlo,“ hovorí Tom Peacock, virolog v Pirbright Institute, neďaleko Woking vo Veľkej Británii.
Teraz, s núdzovou fázou pandémie v zadnom zrkadle, viológovia zhodnocujú to, čo sa dá dozvedieť o vírusu v takom krátkom čase vrátane jeho vývoj a jeho interakcie s ľudskými hostiteľmi. Tu sú štyri lekcie z pandémie, ktoré niektorí hovoria Globálna reakcia na budúcu pandémiu - ale iba vtedy, ak sú zavedené vedecké a verejné zdravotné inštitúcie na ich použitie.
Vírusové sekvencie rozprávajú príbehy
Dňa 11. januára 2020 sa Edward Holmes, virolog na University of Sydney v Austrálii, podelil o to, čo väčšina vedcov považuje za prvú sekvenciu genómov SARS - Cov - 2 s virologickou diskusnou radou; Dostal údaje od viológa Zhang Yongzhen v Číne.
Do konca roka vedci predložili viac ako 300 000 sekvencií do úložiska známeho ako Globálna iniciatíva o zdieľaní všetkých údajov chrípky (GISAID). Miera zberu údajov sa odtiaľ zrýchlila, pretože znepokojujúce varianty vírusu sa zmocnili. Niektoré krajiny otriasli obrovské zdroje na sekvenovanie SARS - Cov - 2: Medzi nimi Spojené kráľovstvo a Spojené štáty prispeli viac ako 8,5 milióna (pozri „Vírusová genómová rally“). Medzitým vedci v iných krajinách vrátane Južnej Afriky, Indie a Brazílie ukázali, že efektívny dohľad môže zistiť znepokojujúce varianty v nižších - prostrediach zdrojov.
V predchádzajúcich epidémiách, ako je napríklad vypuknutie západnej africkej eboly v rokoch 2013 - 2016, prišli údaje o sekvenovaní príliš pomaly na to, aby sledovali, ako sa vírus mení s šírením infekcií. Rýchlo sa však ukázalo, že sekvencie SARS - Cov - 2 by dosiahli bezprecedentný objem a tempo, hovorí Emma Hodcroft, genomická epidemiológka vo Švajčiarskom tropickom a verejnom zdravotníctve v Bazileji. Pracuje ďalej úsilie s názvom Nextstrain, ktorý využíva údaje genómu na sledovanie vírusov, ako je napríklad chrípka, na lepšie pochopenie ich šírenia. "Vyvinuli sme toľko z týchto metód, ktoré teoreticky mohli byť veľmi užitočné," hovorí Hodcroft. "A zrazu sme v roku 2020 mali príležitosť postaviť sa a ukázať sa."
Na začiatku boli použité údaje o sekvencovaní SARS - COV - 2 vystopovať šírenie vírusu na jeho epicentre vo Wuhan v Číne a potom globálne. Toto odpovedalo na kľúčové skoré otázky - napríklad to, či sa vírus šíri prevažne medzi ľuďmi alebo z rovnakých zdrojov zvierat k ľuďom. Údaje odhalili geografické trasy, cez ktoré vírus cestoval, a ukázali ich oveľa rýchlejšie, ako by mohli konvenčné epidemiologické vyšetrovania. Neskôr sa začali objavovať rýchlejšie - vysielanie variantov vírusu a vysielali sekvenčné laboratóriá do hyperdrive. Globálny kolektív vedcov a amatérske varianty sledovatelia sledovali sekvenčné údaje neustále pri hľadaní znepokojujúcich vírusových zmien.
„Bolo možné sledovať vývoj tohto vírusu v obrovských detailoch, aby sme videli, čo sa presne mení,“ hovorí Jesse Bloom, vírusový evolučný biológ v Centre Fred Hutchinson Cancer v Seattli vo Washingtone. S miliónmi genómov SARS - Cov - 2 v ruke sa vedci môžu teraz vrátiť a študovať ich, aby pochopili obmedzenia vývoja vírusu. „To je niečo, čo sme nikdy predtým nedokázali urobiť,“ hovorí Hodcroft.
Vírusy sa menia viac, ako sa očakávalo
Pretože nikto nikdy predtým neštudoval SARS - Cov - 2, vedci prišli s vlastnými predpokladmi o tom, ako sa to prispôsobí. Mnohé sa riadili zážitkami s ďalším vírusom RNA, ktoré spôsobujú respiračné infekcie: chrípka. „Len sme nemali veľa informácií o iných respiračných vírusoch, ktoré by mohli spôsobiť pandémiu,“ hovorí Hodcroft.
Chrípka sa šíri hlavne cez získanie mutáciíTo mu umožňuje vyhnúť sa imunite ľudí. Pretože nikto nikdy nebol infikovaný SARS - Cov - 2 pred rokom 2019, mnohí vedci neočakávali veľa vírusových zmien, až potom, čo na ňu vyvíjajú imunitné systémy ľudí, buď prostredníctvom infekcií, alebo ešte lepším vakcináciou.
Vznik rýchlejšieho prenosu, varianty demarnejších SARS - Cov - 2, ako je alfa a delta, vyhladil niektoré skoré predpoklady. Dokonca aj začiatkom roku 2020 SARS - Cov - 2 vyzdvihla jednu zmenu amino kyseliny, ktorá podstatne zvýšila jej šírenie. Nasledovalo by mnoho ďalších.
"To, čo som sa mýlil a neočakával som, bolo celkom to, ako sa to fenotypicky zmení," hovorí Holmes. "Videli ste toto úžasné zrýchlenie prenosnosti a virulencie." To naznačuje, že SARS - Cov - 2 nebola zvlášť dobre prispôsobená šíreniu medzi ľuďmi, keď sa objavila vo Wuhan, meste miliónov. Mohlo by to veľmi dobre rozštiepiť v menej husto osídlenom prostredí, dodáva.
Holmes sa tiež čuduje, či bolo sledované prielomové tempo pozorovaných zmien iba produktom toho, ako úzko SARS - Cov - 2 bolo sledované. Videli by vedci rovnakú mieru, keby sledovali vznik kmeňa chrípky, ktorý bol pre populáciu nový, v rovnakom rozlíšení? To je ešte potrebné určiť.
Počiatočné obrie skoky, ktoré SARS - Cov - 2 vzali, prišli s jednou úspornou milosťou: neovplyvnili ochrannú imunitu dodávanú vakcínami a predchádzajúcimi infekciami. To sa však zmenilo so vznikom variantu Omicrona koncom roku 2021, ktorý bol naložený zmenami v proteíne „hrot“, ktorý mu pomohol vyhnúť sa protilátkovým reakciám (proteín hrotu umožňuje vírusu vstúpiť do hostiteľských buniek). Vedci, ako je Bloom, boli ohromení tým, ako rýchlo sa tieto zmeny objavili pri postupných variantoch Omicron.
A to nebol ani najprekvapivejší aspekt Omicronu, hovorí Ravindra Gupta, viológka na University of Cambridge vo Veľkej Británii. Krátko po tom, čo sa objavil variant, jeho tím a ďalší si všimli, že na rozdiel od predchádzajúcich variantov SARS - Cov - 2, ako je Delta, ktorá uprednostňovala spodné - dýchacie bunky pľúc, uprednostňoval Omicron pred infikovaním horných dýchacích ciest. „Dokumentovať, že vírus posunul svoje biologické správanie v priebehu pandémie, bolo bezprecedentné,“ hovorí Gupta.
Čas príspevku: 2025 - 05 - 26 13:59:39
