英國、南非變種病毒:我們該害怕嗎?

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環球疫情的戰鬥看起來越來越像一場疫苗推廣和變種病毒之間的競賽。兩周前,隨着疫苗接種活動在全球範圍內拉開序幕,英國發現了新的變種新冠肺炎病毒,幾天後,南非又出現了另一種令科學家們擔心的病毒株。

然而,病毒的突變是自然發生的現象——就新冠病毒而言,通常每個月會有一到兩次突變。英國和南非的變種病毒為何更令人擔憂?世界的疫苗努力真的能因此付諸東流?

病毒為什麼會突變?

病毒通過感染宿主並複製其遺傳物質進行繁殖而生存。然而,這種複製並不是一個完美的過程,複製的基因不一定與原基因完全相同。而突變就是基因組複製時自然產生的小錯誤。

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大多數時候,突變是以規律的速度發生的。但有時,病毒會加速突:在英國和南非,僅在幾周內就發現了20多個新的變異。

突變並不總是導致病毒的重大變化。更多時候,突變沒有明顯的影響。只有當它影響到基因組的關鍵部分時,才會有危險,譬如病毒的刺突蛋白(Spike protein,中文又稱S蛋白),即新冠肺炎病毒用來進入細胞的關鍵構件。在極少數情況下,這有可能會增加病毒的傳染性。

新興冠狀病毒表面的刺突蛋白的3D列印。刺突蛋白覆蓋在病毒的表面,使病毒能夠進入並感染人類細胞。(美國國家衛生研究院)

這也正是科學家們認為在英國和南非發生的情況。科學家們還不清楚為什麼會發生這些突然的突變高峰,但其中一個理論是,這與醫生治療新冠肺炎患者時使用的藥物「雞尾酒」療法有關。

疫情開始時,科學家們對這種病毒知之甚少,治療方法只能是實驗性的。醫生們嘗試了許多不同的藥物,希望有一種組合能夠奏效。這可能為病毒創造了不尋常的生物環境,並產生了進化壓力,有助於鼓勵特定的突變。慢性病例的存在是另一個被懷疑的原因:隨着病毒有更多的時間繁殖,可能導致了更多的突變。

疫苗會否無用?

這些不尋常的突變會不會使新病毒株與以前的病毒株有很大不同,以至於新研製的疫苗對它們不起作用?自然,這個問題在新變種病毒被發現後引起了大多數衛生官員的關注。

專家表示,他們相信疫苗——如輝瑞和阿斯利康的疫苗——能夠抵禦英國的新病毒株。但南非病毒株中發現的特殊突變令他們擔憂。1月4日,英國衞生大臣夏國賢(Matt Hancock)對英國廣播公司(BBC)表示,他 「非常擔心南非變種」。

在南非病毒株中,刺突蛋白的變化較大。因為刺突蛋白也是幫助抗體識別病毒的部分,它是疫苗設計的重點,並它的突變也就是專家們擔心的原因。如果事實證明變化太大,疫苗引發的抗體反應可能無法識別新病毒。

據倫敦大學學院教授巴盧(Francois Balloux)接受BBC採訪時表示:「E484K突變(南非病毒株的刺突蛋白突變之一)已被證明能降低抗體識別率。因此,它有助於新冠肺炎病毒繞過先前感染或接種疫苗提供的免疫保護。」

然而,這並不意味着人類又回到了一年前的狀態,面對未知的新病毒並沒有疫苗。首先,研究人員還在確認這些突變對病毒的傳播性和疫苗效率的影響。夸祖魯-納塔爾研究創新和測序平台(KwaZulu-Natal Research Innovation and Sequencing Platform)的南非團隊表示,將在本周末公布初步研究結果。

其次,目前市場上的疫苗會引發一系列針對刺突蛋白不同部位的免疫反應。如果該蛋白對一種反應的抵抗力增強,它仍然可能被其他反應有效殺死。據接受路透社採訪的夸祖魯-納塔爾實驗室的傳染病專家萊塞爾斯(Richard Lessells)表示,因上述的情況,現在擔心刺突蛋白的突變還為時過早。

最後,假如事實證明疫苗對新菌株的效果較差,過去一年的疫苗研發工作也不會白費。在疫苗設計方面,研究人員不必從零開始,他們可以依靠過去的工作調整新疫苗以適應新菌株。12月底,BioNTech公司行政總裁兼聯合創辦人沙欣(Ugur Sahin)在接受德國之聲(Deutsche Welle)採訪時表示,其公司基於信使核糖核酸(messenger RNA)的創新疫苗技術可以在短短六個星期內研發新疫苗。屆時,瓶頸將是監管機構,鑑於情況緊急,監管者將必須決定是否批准對疫苗的新變化。

即使南非病毒株可能是安全的,我們是否應該擔心未來可能要出現的突變?

新冠病毒在突變率方面是中庸的。它比一些基於脱氧核糖核酸(DNA)的病毒,如天花病毒,突變得多,但比其他基於核糖核酸(RNA)的病毒,如流感病毒,突變得少。這種突變率是至關重要的:它決定科學界能夠開發出有效的疫苗完全消滅天花,而卻未能阻擋快速變化的流感。

對於新型冠狀病毒,情況可能在兩者之間:疫苗研發人員將比流感病毒更容易趕上突變速度,但未來出現危險的變種病毒可能需要我們開發新的疫苗才能對抗它。

如果是這樣,環球疫情的結束可能還是很遙遠。



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