當新冠病毒出現的時候,許多科學家沒有料到的它會在全球肆意蔓延。到目前為止,全球已有超過2.37億人感染了這種病毒,480萬人死亡,僅美國就有70萬人死亡。
我們與新冠病毒的關係仍處於開始階段。科學家們說,我們很有可能無法徹底消滅這種病毒,而且很難預測未來幾年乃至幾十年的發展。但是過去的疫情所留下的遺產,以及一些基本的生物學原理,為我們可能走向何方提供了線索。
【基因彩票】
病毒是複製機,劫持我們的細胞來複製自己的基因組。有時它們在複製過程中會犯一些小錯誤,多數時候這些錯誤對病毒沒有好處。但偶爾,病毒會中基因彩票:一種帶來優勢的突變。這種更合適的病毒版本在競爭中勝出,從而導致新的變種產生。
冠狀病毒可能會以無數種方式變化,但有三種可能性令人擔憂:可能會變得更具傳播性、可能會更善於繞過我們的免疫係統、可能會變得更具毒性,導致更嚴重的疾病。
新冠病毒已經變得更具傳染性。例如,阿爾法(Alpha)變異毒株的傳染性比最初的病毒高50%,德爾塔(Delta)變異毒株的傳染性又比阿爾法病毒高大約50%。
“與2020年1月相比,這種病毒在人際傳播的能力增強了,”西雅圖弗雷德·哈欽森癌症研究中心的病毒進化專家傑西·布魯姆(Jesse
Bloom)說。“這是由於病毒獲得了各種突變。”
但科學家並不認為這一過程會永遠持續下去。
基於特定病毒的內在特性,其傳染性可能存在一些基本的生物限製。目前還不完全清楚限製傳播的因素是什麽,但至少,新冠病毒不能無限地快速複製,也不能無限地長途傳播。
布魯姆說:“我不能說德爾塔變異是否已經達到了穩定期,或者在達到穩定期之前是否還會有進一步的發展。但我確實認為這種穩定期是存在的。”
【躲避免疫】
此外,一些變體還獲得了躲避我們某些抗體的能力。抗體可以阻止病毒進入我們的細胞,它被設計成粘附在病毒表麵的特定分子,像拚圖碎片一樣扣在上麵。但病毒中的基因突變可以改變這些結合點的形狀。
“如果你改變了這種形狀,抗體就無法發揮作用,”華盛頓大學醫學院的免疫學家馬裏恩·佩珀(Marion Pepper)說。
目前,德爾塔變異的傳染性很強,成功地超越了那些隱蔽的變異,從而限製了它們的傳播。但隨著越來越多的人獲得針對該病毒的抗體,使該病毒能夠避開這些抗體的突變將變得更加有利。
專家說,好消息是,有許多不同種類的抗體,一個帶有一些新突變的變體不太可能逃脫所有的抗體。
“免疫係統也已經進化到有很多辦法來對抗病毒的進化,”佩珀說。例如,某些T細胞可以摧毀被病毒感染的細胞,幫助減輕疾病的嚴重程度。研究人員發現,我們的T細胞組合在一起,至少可以識別30到40個不同的新冠病毒片段。
到目前為止,研究表明,對於新冠病毒,我們的抗體、T細胞和B細胞反應都在按預期工作。
【“對殺死我們沒有興趣”】
科學家說,病毒是否會變得更具毒性——也就是說,它是否會導致更嚴重的疾病——是最難預測的。與傳播性或免疫逃避不同,毒性沒有內在的進化優勢。
“病毒對殺死我們沒有興趣,”普林斯頓大學進化生物學家傑西卡·梅特卡夫(Jessica
Metcalf)說,“毒性隻有在對傳播有用時,才對病毒重要。”
比起那些流著鼻涕四處走動的人,住院的人更不可能傳播病毒,因此一些人認為,隨著時間的推移,新的病毒會變得更溫和。
新冠的毒性是否會在長期內發生變化,現在還不能下結論。在毒性和傳播之間肯定會有權衡;讓人病得太嚴重、太快的變異,可能不會傳播很遠。但這種病毒在人們病情變得嚴重之前就已經在傳播了。隻要這一點保持不變,病毒就可以在不犧牲傳播性的情況下變得更具毒性。
此外,使病毒更具傳染性的東西——更快的複製或更緊密地與我們的細胞結合——也可能使它更具毒性。事實上,一些證據表明,與其他變異相比,德爾塔更有可能導致住院治療。
賓夕法尼亞州立大學的進化微生物學家安德魯·裏德(Andrew
Read)稱,“在好的情況下,我樂觀地認為,隨著時間的推移,疾病的嚴重性將會下降。因為很明顯,人們被隔離確實會影響傳播。在不好的情況下,我擔心事情會朝相反的方向發展。”
【不穩定的均勢】
雖然未來仍有許多可能性,但可以肯定的是,新冠病毒不會停止演變,病毒和我們之間的“軍備競賽”才剛剛開始。
因為任由病毒肆意傳播,我們輸掉了前幾輪,但我們仍有強大的武器可以投入戰鬥。最引人注目的是以創紀錄速度開發的高效疫苗。
即使是第一代疫苗也能提供對疾病的有效保護,而且還有很大的改進空間,可以通過調整劑量和接種時機、使它們適應新的變異,或者開發新的方法,比如可能更好阻止傳播的鼻腔噴霧劑。
與此同時,隨著完全脆弱的宿主數量減少,傳播速度減慢,病毒變異的機會就會減少。最近的一篇論文(尚未經過專家評審)指出,不斷上升的疫苗接種率可能已經在抑製新的突變。
而且隨著病毒對人類的適應性增強,進化速度也可能放緩。
科學家預測,最終,隨著病毒進化放緩,我們的免疫係統也會趕上來,我們將與病毒達到一種不穩定的均勢。我們永遠不會消滅它,但它會緩慢燃燒而不會變成熊熊大火。
這個平衡點到底是什麽樣子的——傳播會有多嚴重,以及它會導致多少疾病——尚不確定。
一些科學家預測,這種病毒最終會像流感一樣,仍然會導致嚴重的疾病和死亡,尤其是在季節性高峰期間。也有人更為樂觀。“我猜,有一天它將成為普通感冒的另一個肇因,”埃默裏大學研究這種可能性的傳染病研究員珍妮·拉文(Jennie
Lavine)說。
當然,科學家們說,還有很多不確定因素,包括需要多長時間才能達到平衡。
隨著美國的感染人數再次開始下降,人們再次燃起希望,認為疫情最嚴重的時期已經過去。但世界上大部分地區仍未接種疫苗,而這種病毒已被證明有能力讓我們大吃一驚。“預測它在未來能會怎樣時,我們應該保持謹慎和謙遜,”拉霍亞免疫研究所的病毒學家謝恩·克羅蒂(Shane
Crotty)說。
華客新聞 | 時事與歷史:人類與新冠之戰前景如何?病毒可能這樣進化
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