为何能“成功挤走”德尔塔？专家解开了奥密克戎进化过程中“令人震惊的谜团”

理财鱼小提示：为何能“成功挤走”德尔塔？专家解开了奥密克戎进化过程中“令人震惊的谜团”

当地时间1月23日，世界卫生组织欧洲办事处主任汉斯·克鲁格表示，新冠疫情已进入奥密克戎变异毒株流行的新阶段，并且欧洲地区的疫情可能“接近尾声”。同日，美国白宫首席医疗顾问安东尼·福奇也表达了类似的乐观态度，称由奥密克戎毒株引发的美国新冠病例激增预计将很快“见顶”。

▲世卫组织新冠特使大卫·纳巴罗警告称，新冠病毒“非常令人讨厌且相当狡猾”，仍构成“非常严重的威胁”。

一天后，世卫组织新冠特使大卫·纳巴罗接受采访时指出，尽管一些地区在应对新冠病毒上取得了进展，但该病毒“非常令人讨厌且相当狡猾”，仍构成“非常严重的威胁”。纳巴罗博士还警告称，“更多的变体”可能就在不远处，这场全球性大流行仍然可能给我们带来“挑战和意外”。

据外媒24日报道，国际科学家团队研究发现奥密克戎变种的进化过程中存在着一个“令人震惊的谜团”。与其他新型冠状病毒相比，奥密克戎变种含有13个“罕见突变”，这些突变本应对该变种造成损害。相反，它们的协同作用使得奥密克戎变种打破正常的进化规律，并且“茁壮成长”为一个主导全球疫情的变异毒株。

发生罕见突变往往有害

奥密克戎却因此“进化”

报道称，每当病毒在细胞内复制时，细胞就有可能产生一个有缺陷的基因副本。许多突变会使新病毒产生缺陷，从而无法与其他病毒竞争。但是，突变同时也可以使原病毒发生“进化”。例如，这些突变可以帮助病毒更紧密地附着在宿主细胞上，或者加快其复制的速度。因此，那些遗传了“有益突变”的病毒可能更容易超越其他病毒。

▲奥密克戎变体导致全球多地面临新冠病例激增

去年11月，当奥密克戎变种开始在南非地区蔓延时，该变种携带的基因突变数量令科学家们感到震惊。当时在全球范围内占主导地位的德尔塔毒株含有16处刺突蛋白突变，而奥密克戎变种含有32处刺突蛋白突变，相当于前者的两倍，这已经属于病毒进化过程中的“巨大跳跃”。南非开普敦大学病毒学家达伦·马丁和他的同事研究发现，奥密克戎、德尔塔和其他新冠病毒变异毒株“共享”一些突变，这表明自然选择一次又一次地证明这些突变对新冠病毒的进化有利。

近日，马丁博士参与的新研究发现了奥密克戎变种在基因突变上的一个“谜团”。奥密克戎所含有的13个突变在其他冠状病毒中极为罕见，即使在科学家们自疫情以来已经测序的数百万冠状病毒基因组中也从未出现过。据称，如果存在一种基因突变很罕见甚至完全缺失，这通常意味着对病毒本身是有害的，可能会阻止其繁殖。对于奥密克戎变种携带的大量突变，美国格莱斯顿研究所病毒学家华纳·格林博士曾指出，这些突变使得奥密克戎比其他变种更具传染性的同时，也可能使其灭亡。然而，奥密克戎变体却打破了这一逻辑。

▲这13种罕见突变分成三个集群

“任何在这些部位持续变化的东西都可能存在缺陷，不会存活很久，最终会消亡。”马丁博士说，“奥密克戎并没有完全消亡，而是出现了我们从未见过的蔓延速度。”马丁博士及其团队发现，这13个罕见的突变不仅没有对奥密克戎造成损害，反而共同努力使得该变种茁壮成长。更出人意料的是，这些突变并不是随机分布在奥密克戎变种的尖峰蛋白上，而是形成了三个集群，每个集群都会改变一小部分蛋白，并且分别为奥密克戎的不同特点发挥着重要的作用。

或因在免疫薄弱的人体内

将“坏突变”转化为优势

研究人员介绍称，位于尖端的两个集群改变了附近的刺突蛋白，有助于奥密克戎变种更紧密地与人类细胞结合，并且可能逃避了一些该区域的靶向抗体。因此，即使是接种过疫苗或曾感染过新冠病毒产生抗体的人，也可能受到奥密克戎变体的感染。另一个突变集群更加靠近其基部的刺突蛋白，这一区域也被称为融合区域。一旦刺突蛋白的尖端与宿主细胞相连，这个区域便会发挥作用，使奥密克戎变体能够将其基因传递到新的宿主体内。

▲研究人员指出，免疫系统特别薄弱的人尤其可能成为病毒进化的“实验室”

对于这三个突变集群为奥密克戎带来的关键作用，马丁博士及其团队认为这是一种名叫“上位性（epistasis）”的进化现象，即位于不同位点上的基因之间的相互作用。这意味着，不同突变的单独作用对病毒来说是有害的，但当这些突变结合在一起则对病毒来说是有益的。研究团队推测，奥密克戎可能通过在不寻常的条件下进化，将13个“坏突变”转化为自己的优势，免疫系统特别薄弱的人尤其可能成为这类进化的“实验室”，如艾滋病患者、长期慢性感染新冠的患者。

“一旦新冠病毒被困在这类个体内，可能突然之间就做了一些通常不会做的事情。”这项新研究的合著者、天普大学进化生物学家谢尔盖·庞德表示，与每隔几天或几周从一个健康个体跳到另一个健康个体相比，在免疫系统尤其薄弱的宿主体内，病毒进化的表现可能非常不同。因为免疫力低下的宿主无法产生大量的抗体，许多病毒只能“留下来”继续繁殖。其中，含有那些能够抵抗抗体的新突变的病毒则更加容易存活。尽管允许病毒逃避抗体的突变并不总是有益的，但庞德博士推测，类似的突变可能在同一个人身上一次又一次地建立起来，直到奥密克戎进化出一个带有“恰到好处”的突变组合的尖峰蛋白，使其能够在健康人群中极好地传播。

▲近期，欧洲地区和美国声称新冠疫情即将达到“顶峰”

对于这项新的研究发现，不列颠哥伦比亚大学的进化生物学家萨拉·奥托说：“这显然是有道理的。”但她也强调，科学家们仍然需要进行实验来排除其他的解释。例如，有可能这13个突变根本没有给奥密克戎变体提供任何好处。相反，其他的一些刺突蛋白突变可能帮助奥密克戎成功在疫情中占据主要地位，而这13个突变只是顺带的。奥托博士指出：“在有足够的数据解释所有这些以前有害的突变都得到了适应性的青睐之前，我将持谨慎态度。”

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