下水道的福尔摩斯
马克博士(Marc Johnson)是密苏里大学的分子病毒学教授,最近一两年他一直从废水里研究新冠病毒的变化发展。现在美国有不少地区通过检测废水里的新冠病毒片段来监视和预测疫情走向。
一开始,他的团队在废水里发现不少位于病毒刺突蛋白关键部位的突变:和人体细胞联系的受体结合部位(RBD)。有些突变株在病例中发现之前他们在废水里就观察到了这些突变。
至今,马克博士已经分析了700个下水道的废水,找到了约24种突变的新冠病毒序列。
当时让他百思不得其解的是,有些突变了的序列并没有在病人的数据库里找到一样的,因而这些序列被称为“神秘突变株”。
纽约科学家对废水的监测也发现有类似的“神秘突变株”,于是马克博士和纽约科学家合作,在《自然》杂志上发表了一篇论文,他们猜测这些系列要么来自未被抽检的病人,要么来自其他宿主,比如纽约下水道的老鼠。
马克博士本来一直以为神秘突变株是来自动物宿主。结果当他和威斯康星州的科学家研究一个突变序列,一直追踪到具体几个厕所时,他改变了想法,因为那里没有动物宿主,突变的病毒来自某一个人。
科学家们现在认为,神秘突变株是人类罕见的长期感染(通常> 1 年)导致的。病人可能有胃肠道感染,虽然身体产生了免疫反应,但不足以清除感染。
本来病毒在一个人身上几天就被清除了,突变的病毒要通过感染其他人,才能一代一代地传播下去。而在这个长期感染的人体内,病毒不受限制,可以再接着突变,所以这种情形好比是病毒进化按下了“快进”的按钮。
马克博士提到奥密克戎出现之后,虽然它带有此前他们观察到的很多突变,但神秘突变株中有两个常见的L452 和 N460突变在奥密克戎(BA.1) 中并不常见。
图中红色的是在神秘突变株和奥密克戎中都有的突变,两个箭头是L452 和 N460突变:
大约六个月后,L452 这个突变开始在一个新的奥密克戎中出现,即BA.4/5(有 L452R)。
然后,N460K 出现在奥密克戎BA.2.75中。
几天前,密苏里州的废水样本中出现了一个新的病毒序列,是带有 L452R+N460K的奥密克戎。这个序列看上去和几天前刚被称为 BU.1 的新突变株类似。目前病毒数据库GISAID 中只有 13 个序列具有这种突变组合。
据此,马克博士大胆推测,这个BU 和另外一个突变株BQ,如果没有突发情况,很有可能在未来几个月中成为主要的新冠VOC(令人担心的突变株)。
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