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新技术一探新冠病毒前世今生和将来,疫苗开发更精准

新技术一探新冠病毒前世今生和将来,疫苗开发更精准
2020年04月20日 23:49 新浪网 作者 水之密语天之呼吸

  新技术一探新冠病毒前世今生和将来,疫苗开发更精准

  众人期盼新冠病毒的疫苗,如大旱之望云霓。然而,病毒在人体内快速的变异,又为疫苗的开发蒙上了一层阴影。

  大部分的变异体是因为随机发生的错误而意外出现的,是一种 “不在计划内的生育”。遗传总归是有迹可循,找到其娘亲,对跟踪病毒源头还是挺有用的。但这种变异并没有功能上的实质性改造,不过是新瓶装旧酒而已。于诊断、疫苗开发、药物筛选和抗体研制等方面用处不大,却让问题复杂化。

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  新冠病毒在传播中突变

  但新冠病毒和大多数其他RNA病毒相比,有一个与众不同的特点,它所表达的3 '-到-5 '核糖核酸外切酶,能使相对较大的26-32kb基因组得以高保真复制,维持了基因的稳定性。澳大利亚国家科学机构CSIRO的研究人员抓住了新冠病毒的这个小辫子,利用基因组学和生物信息学手段,新创了一种分析新冠病毒遗传密码的办法,并将其用于疫苗开发的毒株筛选。

  变异让病毒性情大变

  这篇最近发表在《Transboundary and Emerging Diseases》的文章,以《Supporting pandemic response using genomics and bioinformatics: a case study on the emergent SARS-CoV-2 outbreak》为题,试图在纷纷扰扰的众多变异体中,拨云见日,找出最具代表性的菌株用于动物模型和临床前研究。

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  研究人员开发了一种新颖的可视化平台,以生物信息学算法为基础,用来识别新冠病毒数千个基因序列之间的差异。团队已经分析了全球疫情爆发以来发表的前181条病毒序列,并据此建立了系统发育树,用以了解变异是如何让病毒性情大变的。

  论文的第一作者鲍尔博士说:“我们对遗传差异及其对疾病进展的可能后果了解得越多,我们越能通过诊断和治疗方法更好地应对疾病。”

  系统测序显示,许多分离株的核心基因组都有缺失,并可能对病毒结构或功能的影响产生显著影响。例如,澳大利亚/VIC01和悉尼/2可能干扰了IBV motif的复制,而美国/CA6和日本/AI-004可能干扰了非结构蛋白1 (nsp1),影响了宿主基因表达。

  另外,病毒系统发育树显示新冠病毒存在三大突变集群(C1-C3),可能还会出现另外三个集群(C4-6)。目前的动物模型(绿色部分)覆盖了主要的集群(C1-3),但可能没有涵盖新兴的集群。

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  适合动物模型的潜在病毒株。成熟(橙色)和新兴(黄色)。

  英国约克大学名誉教授瓦桑(Vasan)教授则认为:新冠病毒将进化成许多具有相同突变的独特簇。监测很重要,能让研究人员洞悉不同毒株的前世今生以及将来进化的目标。但目前病毒突变并没有对疫苗开发、疾病诊治造成大的影响。

  这个办法已经派上了用场,帮助位于吉朗的澳洲疾病预防中心,找到了适合的疫苗开发病毒株。

  结语

  无论病毒如何变,对它变异体的了解越多,疫苗开发更有利。疫情仍未结束,将来卷土重来未可知。即使大流行疫情突然结束,我们也应该继续开发最有希望的候选疫苗。

  面对狡猾的敌人,有一种战术叫:以不变应万变。

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