武大科學家發現病毒進化規律,女生陽后發現戴帽子的人變多了,新型冠狀病毒引起的疫情仍在持續,迄今全球新冠病毒感染者已達6億4千多萬人次,據世界衛生組織官網死亡約660余萬人,隨著病毒傳播與流行的時間越長,病毒不斷積累變異,加上人體免疫以及疫苗免疫的選擇壓力,新冠病毒已由最初的原始毒株進化出多譜系的變異毒株。世界衛生組織根據病毒變異對傳播力,毒力,疾病嚴重程度以及對現有藥物與疫苗的影響,將一些變異病毒命名為重點關注的變異株和一般關注變異株。
目前上市的大部分疫苗仍以新冠病毒原型株為抗原,其對新冠病毒原型株及其亞系毒株的中和能力均有不同程度的下降。即便疫苗企業可以根據流行毒株變化更新疫苗,也往往會滯后于變異病毒的出現。因此,如何研發一種既能對抗當下流行毒株,又能對抗未來可能出現的變異流行株的相對廣譜的疫苗,是一個重要的科學問題。
武大科學家發現病毒進化規律
武漢大學病毒學國家重點實驗室藍柯教授和徐可教授團隊通過追蹤新冠病毒刺突蛋白的進化和突變規律,提出了基于病毒進化共識序列,優化設計疫苗免疫原的廣譜疫苗設計新策略。該研究首次報道了新冠病毒的進化路徑,發現在人群中存活下來的病毒分離株中,新冠病毒刺突蛋白的突變并不是完全隨機的,而是沿著三條定向路徑進化。其中一條路徑是突變導致高細胞感染性的同時保持弱的免疫逃逸能力,第二條路徑是突變導致低細胞感染性的同時獲得強免疫逃逸能力,第三條路徑的變異株數量相對較少,它們的細胞感染性和免疫逃逸能力同時增強。
這說明在大多數情況下,新冠病毒刺突蛋白的突變對功能的調控是需要協調的,而不是簡單的增強或減弱。現在廣泛流行的Omicron株免疫逃逸的能力最強,對大部分現有抗體的綜合逃逸能力達到原始毒株的3倍以上。這款疫苗有別于傳統的單序列疫苗,有著較大的概念性創新,從本質上提升了抗原的廣譜性。我們還會持續追蹤病毒在真實世界的變異,但采用這種方式做出的廣譜疫苗,比過去我們追著病毒跑已經好了很多,走到了病毒的前面。未來或許五年或十年打一針廣譜疫苗就夠了。
新冠病毒更傾向于向某一個方向進化,感染性更強,或是免疫逃逸能力更強。新冠病毒刺突蛋白突變位點的功能需要協調,單個位點只能實現單功能,很難兩者兼備。徐可認為,未來新冠病毒仍然更有可能朝特定方向進化。而以上突變路徑的不同導致了抗原性的改變,意味著單一毒株的疫苗無法有效保護人群對抗不同進化路徑上的其他變異株。
現有研究也不斷指出,隨著奧密克戎毒株加速變異,目前市面上大部分以新冠病毒原型株為抗原的疫苗,對于奧密克戎及其亞系毒株的中和能力有不同程度下降,難以起到較好的預防感染效果。
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