来自病毒的基因指纹

我们屈服于由病毒等病原体引起的感染，会在受害者身上留下基因指纹。即使病毒本身可能已经死亡，其遗传物质的序列仍然可以从各种组织和标本中获得，并可以揭示这些感染的来源以及它们如何进化的关键见解。这反过来又告诉我们，我们未来可能遇到的感染会有怎样的表现。Andrea McCollum就职于美国疾病控制中心，Izzie Clarke采访了他的工作。

Andrea:我们有几个兴趣点:一个是天花病毒本身以及它是如何随着时间演变的。然后我们也对用来给人们接种天花疫苗的病毒很感兴趣。

如果我们可以开始收集这些古老的标本，然后填补我们知识上的空白，我们可能会更好地了解使用的是什么，例如，在19世纪的美国。对于现代来说，如果我们能确定这些病毒是如何变化的，那就太好了。它们是否发生了某种改变，从而影响了它们感染人类细胞并导致人类疾病的能力?随着时间的推移，它们的传染性是否真的变得不那么强了?

所以我们有很多非常有趣的问题，这些类型的标本帮助我们开始填补这些漏洞并回答这些问题。

伊兹:天花已经被根除了，那你怎么调查这个呢?

安德里亚:我们非常依赖于观察更古老的标本。这些古老的标本让我们可以研究痘病毒，包括天花，它们出现在19世纪，18世纪，甚至更早的时候。例如，我最初是在2011年参与的，我们接到了一个电话，有人参观了一家博物馆，看到了一个被标记为天花痂的东西。这实际上是一个痂，装在信封里，装在一封信里，从一个父亲寄给另一个儿子，在维吉尼亚州，这是在内战之后，大约在19世纪70年代。从信中可以看出，这是一个疫苗结痂。我们的想法是，从某人身上收集的含有活病毒的痂被送到这个家庭成员那里，然后可以给其他人接种疫苗。

Izzie -你正在研究这些病毒的遗传信息，病毒是否必须是活的才能获取遗传信息并观察它?

安德里亚:不，不是的。这些病毒的好处是，它们是DNA病毒。即使病毒本身已经死亡，因为它不能引起人类或其他动物的感染，你仍然可以提取一些遗传物质，然后在实验室里观察它，获得DNA序列，然后找出它是什么病毒。这是我们对这些标本所能做的一件事，比如我在弗吉尼亚提到的痂。或者最近从西伯利亚永久冻土层中取出的尸体上获得了标本。你可以在病毒没有存活的情况下了解到很多关于你发现的病毒的信息。

伊兹-这些基因信息能告诉我们关于病毒的什么信息?

Andrea:如果我们发现了痘病毒，我们马上就会感兴趣的一件事是1)它是什么物种?还是多种病毒的结合?然后我们要逐个观察基因看看这些基因是否和我们现在知道的存在于病毒中的基因相同。然后在基因中，你可以查看特定的序列信息来确定随着时间的推移是否有很多进化?哪些特定的序列发生了变化?也许还会对这些变化发生的原因提出假设。

伊兹:这能帮助我们理解现代病毒吗?我们已经见过很多寨卡病毒和埃博拉病毒了。

安德里亚:当然。你肯定需要这样做，所以我认为它可以在很多方面帮助我们。它可以帮助我们了解病毒是如何随着时间的推移而变化的这可能会对病理学或这些病毒感染人类细胞的能力产生影响。我认为这些古老的文物真正好的地方在于如果你能把它和文献资料结合起来。例如，在弗吉尼亚州的痂，它是在一封信中发现的，所以我们记录了它是如何获得的，然后被用于疫苗接种的信息。如果样本来自一个真正的病人，你有一些关于病人的临床表现的信息，以及病人在感染后的经历，我认为它可以帮助我们了解这些病毒引起疾病的能力。今天这些病毒是如何与人类相互作用的。当然，还有很多非常有趣的历史信息。

伊兹:我们是否应该担心这些活病毒及其遗传信息进入现代社会?

安德里亚-我想首先我们必须确定我们什么时候找到这些遗物里面有没有活病毒?到目前为止，我们还没有找到活病毒。当然，这是一个令人担忧的问题，我认为我们希望非常迅速、非常有效地确定这一点。一是为了找到这些标本并与之合作的个体的安全。然后我们还要确保它不会进一步传播。