SARS-CoV-2病毒的變異有多危險?科學家開發能准確評估其傳播性的方法

SARS-CoV-2病毒的新變異有多危險?一個由瑞士病毒學和免疫預防研究所(IVI)和瑞士伯爾尼大學、美國疾病控制和預防中心以及德國弗里德里希-羅夫勒研究所等機構的研究人員組成的國際團隊,開發出了一種能夠准確評估新病毒突變體傳播性的方法。

SARS-CoV-2病毒的變異有多危險?科學家開發能准確評估其傳播性的方法

在新冠病毒新變異毒株出現之前,如英國變異體B.1.1.7,被稱為D614G的SARS-CoV-2變異體已經從引發SARS-CoV-2大流行的原始病原體中變異出來。D614G已經迅速擴散成為全球范圍內數量最多的變異體,而在所有新出現的變異體中都保留了這個D614G變異。包括來自伯爾尼的研究人員在內的一個國際團隊目前已經能夠在實驗室和動物模型中證明,為何D614G變異體能夠比原來的SARS-CoV-2病毒更占優勢。「我們的方法也讓我們能夠更好更快地描述新出現的變異,如英國變體B.1.1.7,」該研究的四位主要作者之一,病毒學和免疫學研究所(IVI)的Volker Thiel說。

研究結果對於評估新突變體猖獗的風險極為重要,因為它們顯示了病毒變異體的適應性優勢如何導致更高的傳播。科學家在早些時候發布了第一個結果,允許在所謂的預印本服務器上進行科學討論。該研究結果現已在《自然》雜志上全文發表。D614G變體攜帶了刺突糖蛋白的突變,使病毒更容易對接人類細胞。

IVI和美國亞特蘭大疾病控制和預防中心David E. Wentworth實驗室的研究人員首先在來自上呼吸道以及鼻子的人類細胞培養物中證明,D614G變體比原來的病毒結合得更強,復制速度也更快。D614G變體的復制速度增加也在體內得到了證實,在本研究中首次描述了一種新的小鼠模型。這些實驗也是Charaf Benarafa團隊在IVI進行的。

在其他動物身上研究SARS-CoV-2病毒的傳播比在小鼠身上研究效果更好。倉鼠和雪貂在感染研究方面已經很成熟,是特別合適的動物模型。為了比較兩種變種,科學家將等量的SARS-CoV-2病毒原版和D614G變種的混合液在輕度麻醉下施入每隻動物的鼻子中。一天後,將實驗感染的動物與另一健康的相同物種的「哨兵」動物重新安置在一起,以評估兩種變異體相互直接競爭的傳播情況。科學家用總共六對動物重復該實驗。在幾乎所有的「哨兵」動物中,傳播的SARS-CoV-2病毒的比例在早期就被D614G變體大量占據。

聯邦動物健康研究所、Friedrich Loeffler研究所的Martin Beer團隊在Greifswald-Insel Riems(D)使用最新的測序技術和PCR技術對變體進行了區分。我們的研究脫穎而出,因為我們能夠清楚地辨別出與原始變異體直接比較的突變變異體的更有效傳播,」Volker Thiel說。

進一步突變的適應性測試

這種方法甚至可以用來檢測任何單一的突變或特定的突變組合,這些突變存在於目前流通的一些病毒變種中。IVI依賴於一年前在伯爾尼開發的克隆技術,SARS-CoV-2病毒可以在實驗室中精確復制。以英國病毒為例,據了解,該病毒不僅有一種,而且往往有14種以上的變異,其中8種發生在刺突糖蛋白中。因此,在克隆技術的幫助下,任何數量的變異體的突變都可以重現,並用於在已建立的細胞培養和動物模型中相互競爭。結果顯示了單個突變是如何影響新變體的適應性和傳遞性的。「我們的測試策略使我們能夠快速檢查為什麼其他新出現的病毒變體已經建立起來,」olker Thiel說。

類似的傳染性病原體研究項目未來也可以在伯爾尼大學新成立的傳染病與免疫多學科中心(MCIDI)進行。

來源:cnBeta