寻找变异冠状病毒

克里斯·史密斯采访了COG-UK的莎伦·皮科克,讲述了科学家是如何发现变异冠状病毒的……
2021年1月26日

采访

Sharon Peacock,剑桥大学和COG-UK

冠状病毒

一名戴口罩的妇女旁边是一枚程式化的冠状病毒颗粒。

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幸运的是,在英国各地,冠状病毒病例正在下降。但是,我们所遭受的冠状病毒病例激增首先主要是由冬季的综合影响引发的,冬季有助于病毒更有效地传播,而且据认为,该病毒的一种更具传染性的“新变种”首先出现在该国东南部,根据英国首席科学家帕特里克·瓦伦斯在最近的唐宁街新闻发布会上的讲话,这种病毒的死亡率也可能略高于母体病毒。

凯蒂-其他国家也发现了变异的冠状病毒,它们的传播能力增强了,可能会避开我们的疫苗。这促使政府采取措施,禁止没有事先检测呈阴性的旅客进入英国。运输大臣格兰特·沙普斯最近概述了这些措施。

格兰特·沙普斯:我们现在要做的是阻止一个新的变种,它还没有在这里建立起来。所以我们今天做了这件事,我注意到加拿大人——贾斯廷·特鲁多总理——也做了和我们完全一样的事情。除了现有的隔离措施外,还引入了72小时检测。

亚当-但我们之所以知道新的英国变种,并且这么快就发现了,原因之一是要感谢一个名为COVID-19 Genomics UK(或COG-UK)的联盟。该研究由剑桥大学医学系的莎朗·皮科克领导。她告诉克里斯·史密斯这项倡议是如何运作的,有趣的是,她推测covid在这么多国家激增的一个原因是,像我们在这里发现的这些变体在世界各地可能比我们想象的要常见得多……

Sharon - COG-UK是一个由大约300人组成的网络,他们分散在全国各地,对COVID-19(即SARS COV-2病毒)的病因进行测序,追踪病毒演变过程中的重要变化。到目前为止,在我们的努力下,我们总共测序了大约20万个基因组。现在试着把它放在背景中,我们已经贡献了目前全球可用的这种病毒基因组的一半左右。

克里斯:当你对基因组进行测序时,实际上涉及到什么?你首先是如何获得这些样本的?

莎伦:嗯,我们在人们经过测试后得到样本,所以,诊断测试,这是聚合酶链反应分析。我们从样本中提取出用于测试的废物,我们用它来准备一些进一步的材料,这些材料可以在测序机上进行测序。最终的结果是,我们有了这种病毒的遗传信息,它是基因组中大约3万个不同的点。

克里斯-那么3万个基因字母长,相当大,然后你用这些信息做什么?因为你基本上得到了一份巨大的文件,有3万个字母那么长。接下来你要做什么?

莎伦:我们对两件特别重要的事情感兴趣。病毒是否发生了突变——这意味着一个错误或一个组合错误,实际上更多的是一系列错误——这可能会改变病毒的行为方式以及与人类互动的方式。另一种方法是,我们将整个遗传密码与其他病毒的遗传密码进行比较,我们可以用它来研究诸如是否有爆发之类的问题。

克里斯:那么当你读了一个样本的遗传密码后,也许你可以告诉我们你是如何选择在全国各地取样的,还是只是随机的?然后你是否会将你从样本中得到的新序列与你之前读过的序列进行比对,然后问,这个有什么不同吗?

莎伦:你的问题有两个部分。第一个问题是我们从哪里获得样本以及如何选择样本?我们试图覆盖整个国家。我们的目标是从感染者和社区中不需要住院的人那里获取样本。我们也会从住院病人那里获得病毒,因为你想要了解整个病毒谱。当我们有了一个病毒的完整基因组,我们会把它和其他病毒进行比较,有点像家谱。我们也有软件工具可以帮助我们识别基因组中我们关注的特定点,因为例如,它们可能与人与人之间更大的传播性传播有关,或者可能与它们与免疫系统相互作用的方式有关。

克里斯-当这个新版本在圣诞节前后出现的时候,事实上,它出现的时间要早得多,不是吗?你最初是怎么注意到这一点的,然后又怎么追踪到的?你是怎么意识到它的重要性的?

Sharon -我们只是回顾过去,才意识到第一个序列是在去年9月20日测序的。实际上,寻找新的变异就像大海捞针一样,因为病毒中有成千上万的新突变。所以寻找一个重要的因素是非常具有挑战性的。直到11月中下旬才真正清楚地看到病例在英格兰南部蔓延。而在该国其他处于类似封锁规定的地区没有蔓延。对此有一系列的解释,但其中之一是病毒的行为可能有所不同。因此,在这一点上,掌握人口和病例群信息的人意识到这两者可能是相关的。它似乎是一种传染性越来越强的病毒,与一种非常特殊的基因组有关。

Chris -你认为这是否导致了这些病毒在世界范围内的传播?只是因为我们有你,我们才知道,还是我们是特例?

莎伦:我一点也不认为我们是特例。世界各地都能看到大自然的力量,但你只会看到你所寻找的。因为我们正在对世界上大约一半的基因组进行测序,所以我们很可能检测到这些突变。但是在传播性和疫苗接种方面很重要的类似突变很可能在世界各地出现。事实上,我们现在正在看到这种模式的发生。

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