去年年底，当美国陷入疫情最严重的时候，新的、更阴险的sars - cov -2病毒在英国和南非首次被发现，悄悄地来到了美国。几个月来，美国人一直在焦急地注视着病毒的传播。但最近，本土恐怖事件的幽灵开始出现。
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由夏娃斯奈德
上周，他发表了两篇尚未经过同行评议的研究报告，详细介绍了在曼哈顿发现的一种新变体，并在这座城市取得了进展。纽约市卫生专员戴夫·乔克希(Dave Chokshi)周二对记者谈到这种变种时，发出了不祥的声音:“随着每天接种疫苗的纽约人数量不断增加，我们有理由对未来几个月的情况抱有希望。”但在这越来越多的光亮的边缘，也有阴影。”此前一周，有报道称，一种更致命、传染性更强的病毒正在南加州蔓延。加州大学旧金山分校的传染病医生Charles Chiu发现了这种病毒，他说:“魔鬼已经来了。(包括《连线》杂志在内的一些媒体获得了一份手稿，描述了赵和他的合作者进行的研究，但该手稿尚未公开发表。)
如果你关注所有这些新闻，你就不会因为相信SARS-CoV-2已经变异成反基督者而受到指责。一些科学家对此并不高兴——特别是，缺乏耐心的研究人员和热心的记者们对任何看似更危险的变体都毫不犹豫地加以攻击，在仔细和全面的研究表明真正有理由引起警惕之前就大肆宣传。
斯克里普斯转化研究所(Scripps Research Translational Institute)的创始人兼主任埃里克·托波尔(Eric Topol)表示，这种“穷人”的出现更多地是为了抢占新闻头条和吓唬公众，而不是为了进一步科学地了解冠状病毒。本周，他的同事之一、斯克里普斯的进化生物学家克里斯蒂安·g·安德森(Kristian G. Andersen)在Twitter上称，有关加州和纽约变种的新闻报道是“残暴的报道和草率的科学”。休斯顿卫理公会医院(Houston Methodist Hospital)病理与基因组医学系主任吉姆·马瑟(Jim Musser)对这种铺天盖地的报道有自己的说法:“突变色情”。
是的，媒体对此负有一定责任。每个人都害怕变种，所以记者们有动力去追踪最新的和最可怕的科学，无论多么初步。但并不是所有的基因变化都是危险的。事实上，大多数都不是。特定的突变集合有多可怕，这个问题不能通过单一的研究来回答。美国变种新闻的扩散在最近几周暴露这更根本的问题与美国冠状病毒反应:一个科学家之间的脱节狩猎新兴变异和运行实验的人需要知道那些实际上从未菌株构成重大威胁。但现在，《连线》杂志了解到，一个国家联盟正在努力缩小这一差距。
在大流行的前9个月，美国没有任何类似于基因组监测的国家战略。任何进行的测序都是不完整的，资金不足，不足以追踪新的变异在哪里传播。但是从12月中旬开始，美国疾病控制和预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)开始签署合同并发放资金，以快速提高测序能力。从那时起，美国已经从每周3000个病毒基因组测序上升到7000多个。美国疾病控制与预防中心主任瓦伦斯基(Rochelle Walensky)上个月对记者表示，拜登政府的2亿美元注资将很快使这一数字达到2.5万人。
这种测序的提升帮助科学家们更详细地绘制出在全国各地传播的冠状病毒的突变格局。所以他们开始出现更多的惊喜也就不足为奇了。但是，随着生成基因组数据的步伐加快，在所谓的“变异特征分析”方面还没有类似的、协调一致的进展。
测序可以帮助你识别出有问题的突变。但它不能告诉你，这些突变是否使该版本的病毒表现不同于其他版本的病毒。为此，你需要用抗体、活的人体细胞和动物模型进行研究。每一种类型的实验或分析都需要一套独特的技能，并且有许多不同的方法来测量相同的东西。你需要免疫学家，结构生物学家，病毒学家，还有一大堆其他的生物学家。理想情况下，你会希望它们都遵循相同的科学标准，这样你就可以将一个变种与另一个变种进行比较，并确定一种新的菌株是从公共卫生的角度考虑的，还是仅仅是有趣的
在美国，疾病控制与预防中心是有权将任何新出现的病毒株指定为“感兴趣的变种”或“值得关注的变种”的主要机构。要跨越这一界限，需要有强有力的证据证明，特定的一系列突变赋予了人们做以下四件事中的任何一件的能力:传播速度更快、更容易，造成更严重的疾病，削弱Covid-19治疗的有效性，或逃避疫苗接种或先前感染旧版本病毒时产生的抗体。
到目前为止，该机构只将三种新版本的SARS-CoV-2提升到最令人担忧的类别:B.1.1.7，首次在英国发现，B.1.351，来自南非，以及P.1，来自巴西。(尽管在使用哪种编码命名系统的问题上还存在争议，但大多数科学家都同意避免使用“插入位置-此处命名”这种命名方式，因为它不精确，而且会产生污名化效果。为了简单起见，我们将从现在开始把B.1.1.7、B.1.351和P.1称为三巨头。)
但是，该机构目前正在追踪更多的利益变体——包括纽约的B.1.256和加利福尼亚的B.1427/429——并密切关注正在进行的研究，以评估这些毒株逃避免疫反应和侵蚀现有疫苗所提供的保护的能力。随着新数据的出现，该机构可能会将任何特别令人担忧的变量提升到这一顶级级别。疾控中心的一位发言人通过电子邮件告诉《连线》杂志:“为了监测潜在的重要变异，指定感兴趣的变异的门槛应该相对较低。”“然而，指定引起关注的变种的门槛应该很高，以便将资源集中在对公共卫生影响最大的变种上。”
这位发言人没有提供该机构认为的“有力证据”的细节，但他说，CDC已经与包括世界卫生组织在内的国际合作伙伴讨论了变种指定的标准。
换句话说，这不仅仅是一个发现新的变异的问题，这是一个描述他们的生物行为的问题——一个人感染一种病毒对另一种病毒意味着什么?Topol说:“获得序列只是故事的开始。“要知道一个突变是否有意义，还需要更多的科学知识。现在，很多实验室正在发表这方面的研究成果，他们只是在研究这个故事的一部分，因为这是一件快速的事情。但快速也可能会误导人。”
例如，最近几周的一些研究表明，那些经过训练、可以攻击较老版本病毒的抗体，识别B.1.351和P.1变异的难度要大得多。这引起了人们对疫苗有效性的担忧。但仅仅因为抗体不能在试管中同样有效地对抗这些新突变体，并不意味着你的免疫系统在现实世界的最终Boss战中也会出现同样的问题。免疫系统不仅仅是抗体，很少有实验室具备用活T细胞进行测试所需的专业知识，活T细胞是开发Covid-19免疫的另一个主要参与者。这些细胞通过扑杀感染细胞来清除病毒，对在体外生长非常挑剔。所以我们需要花更多的时间来了解它们对变异的反应。但新的数据表明，他们的反应很好。
在周一发布在网上的一项预印本研究中，拉霍亚免疫学研究所(La Jolla Institute for Immunology)的科学家们利用三大令人担忧的基因变体，以及在加州传播的一种基因变体的基因组，制造出每一种变体的大量小蛋白质片段。这模仿了一个被感染细胞用来阻止免疫系统帮助的过程，在这个过程中，它们抓住病毒占位者的碎片并将它们送到表面，T细胞可以在那里发现它们。然后，研究人员将这些变异片段与从更老版本的covid - 19经典病毒中恢复的人的血液，以及从接种了Moderna或辉瑞疫苗的人的血液中分离出来的血液相结合。这些人血液中的T细胞可以毫无问题地发现这四种变异中的任何一种。
领导这项研究的免疫学家亚历山德罗·塞特(Alessandro Sette)说:“如果发现除了抗体的中和能力下降之外，T细胞的反应也被消灭了，那将是非常可怕的。”“所以好消息是，T细胞实际上已经开始工作了。这意味着即使你被感染了，它们也应该能够降低疾病的严重程度。”
尽管实验只检测了Moderna和辉瑞疫苗产生的T细胞反应，塞特说，这些结果有助于解释在强生疫苗的临床试验中观察到的一些有趣的模式。在美国，该公司报告称，其疫苗预防了72%的中重度Covid-19病例。在南非，B.1.351在试验期间传播，有效性下降到64%。但是，在这两项试验中，在两国进行的28天注射后随访中，没有一个接受注射的人住院或死于Covid-19。“强生的数据完全符合我们的发现，”赛特说。
由于B.351基因的变化使抗体更难识别它，这种变体可能更容易进入细胞并造成感染。那么，更多的人可能会生病。但一旦细胞被感染，T细胞似乎仍能发动攻击，形成一种免疫防御来抵御最严重的症状。没有住院，没有死亡“这并不能否认这些变异令人担忧的事实，”赛特说。“最好还是不要被感染。但了不起的是，这种疫苗仍然是100%有效的。”
T细胞研究是了解新变异对疫苗接种工作的威胁程度的一个重要部分。但马瑟说，这些还不够。他说:“所有这些基因组信息的真正力量在于，我们尽可能地将其与来自患者一方的信息相匹配。”
你可以这样想:如果一个基因组序列勾勒出了一个变异的轮廓，实验室研究就会开始填充形状和阴影，也许这里有一个尖牙，那里有一个利爪的闪光。但它需要从医院记录和接触者追踪中获得真实的数据来获得清晰的图像。只有这样你才能知道你看到的是滴水嘴兽还是兔子。
自去年3月初以来，Musser在休斯敦卫理公会医院(Houston Methodist Hospital)领导了一项独特的雄心勃勃的努力，对所有Covid-19患者的样本进行存储和测序。到目前为止，他的团队已经对2万多个基因进行了测序。在这一过程中，他们将发现的所有变异与感染了这种病毒的患者的情况进行了匹配。他不需要在细胞和动物实验中寻找变异对流行率、死亡率、耐药性和再次感染的可能性等方面的影响的线索，而是可以看到在真实的人身上发生了什么。
这些类型的分析目前正在进行中，Musser说。到目前为止,他说,一个初步的发现是,B.1.1.7没有更致命的休斯顿卫理公会病人感染了它比其它菌株感染,相反从英国最近的报告表明B.1.1.7与较高的住院和死亡。
完整的结果出来还需要一段时间——但应该会很有趣。根据他的团队周二在网上发布的一项尚未经过同行评议的研究，休斯敦是美国第一个目前所有主要变体都在流通的城市，包括三巨头以及最近在加州和纽约发现的那些变体。
在那之前，Musser敦促科学家和记者们“逐步减少”对变异的狂热。他说:“对人们来说，‘盯着序列看’是很好的，这可以产生一些重要的初步见解。”科学家们可能想要尽早公布新发现，有一些很好的理由。这些数据可以提醒测试制造商和疫苗制造商，他们可能需要重新配置他们的产品。公共卫生官员可以利用这些信息更密切地监测可能对社区造成更大损害的菌株。它甚至可以说服公众，现在放弃戴口罩去酒吧还为时过早。在紧急情况下，最好是过于谨慎，而不是错过一个危险的逃跑变体，而它仍然是可控的。
“公布预印本的部分动机是为了让其他实验室可以进行更多的后续实验，”加州理工学院的计算和结构生物学家安东尼·韦斯特(Anthony West)说，他创建了一个基因组扫描软件工具，在纽约发现了新的有趣的基因变体。由于Covid-19的能力限制和其他研究承诺，他工作的实验室无法将研究这种新变体作为优先考虑。韦斯特也在2月初向纽约市和州公共卫生官员发出了警报，随后发布了一份描述他的团队发现的预印本。哥伦比亚大学(Columbia University)的研究人员也通过对其医疗中心患者的样本进行测序，独立地发现了这种变体。(第二项研究的作者，以及加州大学旧金山分校的Chiu，没有回应《连线》杂志的采访请求。)
尽管如此，在理解进化中的敌人的竞赛中，Musser担心科学家们正在用不完整的智力充斥这个领域，并阻碍了整个努力。“没有病毒基因组背后的整个背景，我们将无法充分地移动指针，”他说。
他不是唯一一个担心的人。
“现在，当我们处于紧急状态时，如果有一个协调机构来确保以一种标准化和及时的方式对出现的任何变种进行特征描述，将会很有帮助。”约翰·霍普金斯健康安全中心高级分析师莱恩·瓦姆布罗德说，他是一份新报告的合著者，这份报告读起来像是一份政策路线图，告诉人们如何保持领先。在这份报告中，她和她的同事们认为，美国需要为SARS-CoV-2建立一个风险评估框架，就像美国疾病控制与预防中心在2010年开始开发的一个框架，以帮助科学家迅速和系统地评估新的流感变体，以应对可能的大流行。
瓦姆布罗德说，对于SARS-CoV-2，首要任务应该是寻找任何增强传播性的方法。一个新的变种传播得更快或更容易吗?接下来，我们将试图弄清楚它是更频繁地导致死亡，还是逃避免疫系统反应，还是抵抗抗病毒治疗。一个中央协调机构不仅可以为回答这类问题的实验设定标准，而且还可以管理资源，将每个变种的研究委托给不同的实验室，这样就不会遗漏任何东西。她说:“现在还没有发生类似的事情。”
但这可能很快就会发生。
斯克里普斯的托波尔和安德森一直在与纽约的洛克菲勒基金会合作，组织一个由公共、学术和工业实验室组成的全国性网络，负责协调基因组监测和研究新的变异是如何传播、逃避药物和免疫细胞，并使人生病的。2月16日，洛克菲勒基金会召集了一次潜在参与者的虚拟会议，包括来自公共卫生实验室协会、Illumina、LabCorp、国家卫生研究院和疾病控制与预防中心的学术研究人员和代表。
托波尔说，这个想法是将几个已经深入参与解码冠状病毒基因组的区域测序中心与装备最好的研究实验室连接起来，以进行这类实验。从本质上说，它将创造出托波尔所说的“免疫表型军团”。他说，他预计财团的计划将在几天内上市。
洛克菲勒基金会的一名发言人拒绝提供细节，但证实该基金会将于周一发布一份关于改善美国基因组监测系统的声明。10月，洛克菲勒承诺在三年内提供10亿美元，以应对Covid-19危机及其后果，包括投资于大流行防范。
托波尔希望在不久的将来，疾控中心和国家卫生研究院都能加入进来。有了拜登政府提供的2亿美元基因组监测资金，疾病控制与预防中心可以成为一个强有力的合作伙伴。(疾控中心的一位发言人拒绝置评)“我很乐观，有了这笔资金，我们将看到更好的基因组监测。但我们不能就这么算了。我们必须快速进行这些免疫分型分析，”托波尔说。“否则我们就会看到很多有趣的情节，而不知道该怎么处理它们。”
