研究中,该研究的论文首席作者David L Robertson教授、Sergei Pond教授将他们分析艾滋病毒和其他病毒数据的经验转化为SARS-CoV-2。其中Pond的先进分析框架HyPhy在梳理嵌入病毒基因组的进化特征方面发挥了重要作用,据悉,它建立在分子进化过程数十年的理论知识基础上。
该研究的另一位首席作者Oscar MacLean则指出:“这并不意味着没有变化发生,没有进化意义的突变在数百万次传播事件中累积和‘冲浪’,就像所有病毒一样。”有些变化会产生效果,如Spike替代物D614G被发现可以增强传播性、病毒生物学的某些其他微调散布在其基因组上。但总体而言,“中性”进化过程占主导地位。MacLean补充称:“这种停滞可以归因于人类对这种新病原体高度敏感的天性,人群免疫的压力有限且缺乏遏制,从而让导致指数增长使得几乎所有病毒都是赢家。”
Pond指出:“令人惊讶的是,SARS-CoV-2从一开始就具有如此强的传染性。通常情况下,跳到新的宿主物种的病毒需要一段时间才能获得跟SARS-CoV-2一样的传播能力,并且大多数病毒都无法通过这一阶段使得死角溢出或局部爆发。”
研究人员通过研究SARS-CoV-2和相关sarbecovirus (SARS-CoV-2属于蝙蝠和穿山甲病毒的病毒群)的突变过程发现了相当显著的变化,但它们都是在SARS-CoV-2出现在人类之前。这意味着,许多冠状病毒具有“通才”的特性且在宿主之间跳跃能力明显,这为SARS-CoV-2注入了感染人类和其他哺乳动物的即时能力,但这些特性可能在传染给人类之前就已经在蝙蝠中得到进化了。
该研究的论文首席作者、博士生Spyros Lytras补充称:“有趣的是,蝙蝠病毒中的一种RmYN02具有一个有趣的基因组结构,由类似SARS-CoV-2的片段和类似蝙蝠病毒的片段组成。它的遗传物质携带两种截然不同的组成特征,支持这种进化速度的变化发生在蝙蝠身上,而不需要中间动物物种。”
Robertson表示,SARS-CoV-2在2020年底进化速度加快并跟更严重的突变谱系有关,这一切跟人类人口免疫特征发生变化有关。“在2020年底,这种病毒越来越多地接触到了已有免疫力的宿主。这将选择能避开某些主机响应的变体。再加上慢性病例在长期感染中逃避免疫,这些新的选择压力增加了重要病毒突变体的数量。”
值得注意的是,SARS-CoV-2仍是一种急性病毒,在绝大多数感染中被免疫应答清除。然而,跟2020年1月在所有现有疫苗中用于提高保护性免疫力的变体相比,它现在正在更快地发展。目前的疫苗将继续对大多数流行的变种起作用,但时间越长,接种疫苗和未接种疫苗的人数之间的差距越大,疫苗逃逸的机会就越大。Robertson说道:“第一场竞赛是开发疫苗。现在的竞争是让全球人口尽快接种疫苗。”
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