本月早些時(shí)候，英國發(fā)現(xiàn)新冠病毒變異，歐洲各地警鈴大作，一些國家禁止從英國出發(fā)的旅客入境。

但變異病毒是否如一些科學(xué)家所言更容易傳播還尚未確定。此外，擁有授權(quán)新冠疫苗或治療新冠藥物的 Moderna、輝瑞 / BioNTech、再生元制藥和禮來公司中，有的表示正在做測試，有的已經(jīng)得出試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并表示目前的治療方法能控制住變異病毒。

盡管這些治療方法最終可能需要更新，但得益于前沿疫苗技術(shù)，疫苗能夠跟上病毒進(jìn)化速度，且具有獨(dú)特優(yōu)勢。

突變恐慌

英國基因測序?qū)嶒?yàn)室于近日發(fā)現(xiàn)了變異病毒，該病毒與倫敦和英格蘭東南部快速增加的新冠病例有關(guān)。為英國政府提供建議的科學(xué)家推測，變異病毒的傳播力可能比之前的病毒高出 70%。12 月 22 日，美國疾病控制和預(yù)防中心表示，美國還沒有發(fā)現(xiàn)新變種。不過，這可能只是時(shí)間問題。

到目前為止，新冠病毒一直在變異，已經(jīng)變異數(shù)千次。一些科學(xué)家表示，對最新變異的擔(dān)憂可能被夸大。英國科學(xué)家頻繁基因測序以及政客的過度反應(yīng)，引起了不必要的恐慌。

DeCode Genetics 公司 CEO 卡里?史蒂芬森向冰島 RúV 通訊社表示：“不必?fù)?dān)心這種變異病毒，不應(yīng)該禁止從英國或其它國家出發(fā)的旅客入境?！?據(jù)悉，DeCode Genetics 公司曾在冰島率先開展新冠測試和遺傳學(xué)研究。史蒂芬森認(rèn)為，最新變種 “沒什么大不了”，讓人們害怕的目的是想讓他們做好預(yù)防措施以及保持社會距離。

播客 “本周病毒學(xué)” 主持之一、病毒學(xué)家艾倫?多夫在 12 月 20 日的播客里說：“病毒變異后會不會更容易傳染？病毒傳染會不會從此一發(fā)不可收拾？當(dāng)然可能，任何事情都有可能?！?多夫認(rèn)為，變異病毒偶然在某些地區(qū)感染了很多人，這才是更合理的解釋。

他還說：“問題在于誰感染了誰，以及哪一種病毒傳播范圍更廣，但這是運(yùn)氣問題，而非病毒的傳染力更強(qiáng)?！?/p>

病毒如何進(jìn)化

據(jù)悉，該變異病毒是否傳染力更強(qiáng)、以及對人體是否有其它影響將很快得出結(jié)果。

12 月 22 日，來自倫敦帝國理工學(xué)院、由拉文德拉?古普塔領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)報(bào)告說，至少在實(shí)驗(yàn)室測試中，新冠病毒最近有一次變異后確實(shí)更具傳染性。古普塔和同事在報(bào)告中表示，不斷突變的基因控制是棘突蛋白，該蛋白具有冠狀病毒 S 蛋白的特征，而這也是疫苗和藥物針對的目標(biāo)，那么，現(xiàn)有治療方法可能確實(shí)控制不住病毒。

那么，行業(yè)專家是怎么判斷病毒變種的傳染性有?增加的？對于該問題，浙大藥學(xué)院藥學(xué)系副主任、達(dá)摩院浙大藥學(xué) AI 聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室專家教授周展表示：“從流行病統(tǒng)計(jì)角度來說，傳染性的增加主要是根據(jù)基本傳染數(shù) R0 值來判斷，分子層面進(jìn)一步可以根據(jù)變異病毒與人體細(xì)胞受體的親和力是否增加來驗(yàn)證。”

與此同時(shí)，在英國和南非出現(xiàn)的名為 “N501Y” 的突變引起越來越多的關(guān)注，棘突蛋白的 “受體結(jié)合處” 決定病毒進(jìn)入人體細(xì)胞的難易程度，而 N501Y 突變正是發(fā)生在該區(qū)域。

但也有理由認(rèn)為，對藥物產(chǎn)生抗性的病毒可能不會很快出現(xiàn)。

所有病毒的遺傳物質(zhì)都會發(fā)生隨機(jī)突變，如果病毒突變后能感染更多宿主、對某些藥物產(chǎn)生抗性、或者有其它任何優(yōu)勢的變化，只要不同時(shí)出現(xiàn)復(fù)制更慢等缺點(diǎn)，病毒就會更傾向于保留這種突變。

如果疫苗確能起作用，病毒變異速度的快慢會大大影響疫苗效果，流感病毒也能迅速交換基因，所以每年都需要接種新的流感疫苗。而之所以現(xiàn)在依舊沒有針對艾滋病病毒的疫苗，原因之一正是由于病毒變異速度極快。

而冠狀病毒的變異速度要慢很多，美國佛羅里達(dá)州朱庇特斯克里普斯研究中心的生物學(xué)家邁克爾?法贊說：“單單在一個(gè)艾滋病患者體內(nèi)，艾滋病病毒多樣性就比世界上所有新冠感染人群體內(nèi)的新冠病毒多樣性還高。如果拿兩個(gè)差別最大的新冠病毒來看，對比 2019 年在中國出現(xiàn)的新冠病毒和 2020 年在美國緬因州出現(xiàn)的新冠病毒來看，這兩個(gè)病毒間的差別，比起單個(gè)艾滋病患者體內(nèi)的艾滋病病毒間差異，是小巫見大巫?！?/p>

冠狀病毒的基因組比較龐大，約有三萬個(gè)基因，是艾滋病病毒或流感病毒的 3 倍，而且變化速度要慢得多。而且，前者的棘突蛋白結(jié)構(gòu)較大，有約 1270 個(gè)氨基酸。人體免疫系統(tǒng)內(nèi)有很多攻擊目標(biāo)，能針對棘突蛋白的不同部分產(chǎn)生不同抗體。

Moderna 和輝瑞 / BioNTech 的疫苗都能觸發(fā)這種所謂 “多特異性” 免疫反應(yīng)，即便棘突蛋白發(fā)生單一突變、甚至是幾個(gè)突變，疫苗效果也不會大打折扣。例如，英國的變異病毒中棘突蛋白基因發(fā)生 9 個(gè)突變，但仍與疫苗針對的病毒有 99% 的相似度。

12 月 22 日，BioNTech 的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官烏格?沙欣在新聞發(fā)布會上說：“我們知道這種病毒經(jīng)常變異。但也沒有哪一種病毒會保持不變。新冠病毒會不斷進(jìn)化。但還有很多區(qū)域沒有變異?！?沙欣說，在過去一個(gè)月里，每次出現(xiàn)突變，公司實(shí)驗(yàn)室測試都表明，疫苗應(yīng)該仍然有效。到目前為止，BioNTech 已經(jīng)檢查了大約 20 種突變，并計(jì)劃對英國的變異病毒進(jìn)行同樣測試。該實(shí)驗(yàn)需要兩周時(shí)間，但沙欣表示，“從科學(xué)上講，極有可能” 疫苗仍然有效。

同樣，近期開始在美國分銷疫苗的 Moderna 公司表示，相信 “疫苗引發(fā)的免疫力能夠保護(hù)人體，對抗最近在英國出現(xiàn)的變異病毒”。生產(chǎn)新冠抗體藥物的禮來公司說，已經(jīng)針對英國變異病毒中出現(xiàn)的主要突變進(jìn)行測試，顯示藥物仍然有效。

對于疫苗效率降低甚至失效，周展認(rèn)為，這主要看是否產(chǎn)生抗原表位漂移，因此很多疫苗的研發(fā)要考慮多種病毒亞型，比如 HPV 有多價(jià)疫苗就是針對不同的亞型起到保護(hù)作用。另外流感病毒變異快、亞型多，每年都要預(yù)判流感季可能流行的病毒亞型，以便來指導(dǎo)當(dāng)年的疫苗生產(chǎn)。一般來說變異數(shù)量越多，甚至出現(xiàn)了病毒基因組重組之后，往往引起抗原表位漂移的可能性就越大。

與新冠病毒俱進(jìn)

但是，一些研究人員仍表示突變到一定程度后，目前的疫苗和治療方法的效果都會減小。法贊說：“我覺得，我們會需要新疫苗。這一點(diǎn)我很確定。和關(guān)注流感病毒的變異一樣，我們會繼續(xù)追蹤新冠病毒的變異。”

如果需要更新疫苗，Moderna 疫苗和輝瑞 / BioNTech 疫苗所采用的技術(shù)將大顯身手。這兩種疫苗已經(jīng)在美國獲得授權(quán)，它們利用 mRNA 攜帶新冠病毒的基因數(shù)據(jù)，激發(fā)人體免疫系統(tǒng)。疫苗本質(zhì)上是一個(gè)裝 RNA 的容器，所以如果任何新的病毒變種出現(xiàn)，只要替換匹配的 RNA 就能生產(chǎn)相應(yīng)疫苗。

沙欣在新聞發(fā)布會上說：“從技術(shù)上講，模仿變異病毒、在幾周內(nèi)制造新疫苗，并非不可能。”

例如，Moderna 公司在今年 2 月便生產(chǎn)出首批疫苗，當(dāng)時(shí)距中國披露新冠病毒基因組僅一個(gè)月。

法贊說：“所以人們要買 mRNA 公司股票。mRNA 公司有了第一次的經(jīng)驗(yàn)，再去做就會是第一個(gè)生產(chǎn)出新疫苗的。”

那藥物呢？

雖然 Moderna、輝瑞和 BioNTech 都說疫苗不易受到一些突變的影響，但美國現(xiàn)在授權(quán)的兩種抗體藥物卻沒有像疫苗那樣靈活。因?yàn)橐呙鐣姑庖呦到y(tǒng)產(chǎn)生大量不同抗體，而抗體藥物只有一兩種特別強(qiáng)大的抗體。

不過，人們還是很看好藥物制造商。

美國首批新冠患者之一體內(nèi)曾發(fā)現(xiàn)過一種抗體，基于此禮來公司開發(fā)出藥物 “Bamlanivimab”，并已于 11 月獲得授權(quán)，也已經(jīng)開始銷售。該藥物針對有輕微癥狀的新冠患者，通過注射進(jìn)入人體。新澤西州前州長克里斯蒂在感染新冠后使用了這種藥物，而 Regeneron 制藥公司也為特朗普進(jìn)行了類似的抗體治療。

由于禮來抗體只針對受體結(jié)合處的一個(gè)位置，受體結(jié)合處又是棘突蛋白的重要組成，因此，發(fā)生在受體結(jié)合處的任何突變，都可能降低藥物效果。在英國出現(xiàn)的 N501Y 突變便是一個(gè)典型例子。但禮來公司負(fù)責(zé)免疫學(xué)的副總裁阿杰?尼魯拉在一封電子郵件中寫道，該公司的測試 “表明，Bamlanivimab 應(yīng)該能完全抵抗住新變異病毒”。

同樣，Regeneron 表示，并不擔(dān)心英國的變異病毒。該公司的治療藥物包括兩種抗體，以與尖峰蛋白的不同部分結(jié)合，若病毒偶然突變，藥物也不容易失效。

Regeneron 的發(fā)言人亞歷山德拉?鮑伊說：“到目前為止，結(jié)合初步中和分析的數(shù)據(jù)、針對其他目前在傳播的變異體數(shù)據(jù)，所有我們對這種變異體的了解、所有對我們抗體藥物的認(rèn)識，都表明我們的藥物對這種新變異病毒仍然有效?！?/p>

談及如果新冠病毒持續(xù)變異會給疫情控制帶來的影響，周展表示，如果病毒持續(xù)變異，的確會對疫情防控帶來新的不確定因素，因此我們要持續(xù)關(guān)注疫苗對應(yīng)變異病毒的保護(hù)作用。同時(shí)根據(jù)病毒演化規(guī)律對病毒變異進(jìn)行預(yù)測，盡早對未來可能的流行變異病毒亞型進(jìn)行針對性疫苗的前瞻性開發(fā)，而這個(gè)時(shí)候 AI 往往能發(fā)揮作用。

值得注意的是，在達(dá)摩院 2021 十大科技趨勢中，包含了 “AI 提升藥物及疫苗研發(fā)效率” 這一趨勢，達(dá)摩院認(rèn)為：“AI 已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療影像、病歷管理等輔助診斷場景，但 AI 在疫苗研發(fā)及藥物臨床研究的應(yīng)用依舊處于探索階段。隨著新型 AI 算法的迭代及算力的突破，AI 將有效解決疫苗 / 藥物研發(fā)周期長、成本高等難題，例如提升化合物篩選、建立疾病模型、發(fā)現(xiàn)新靶點(diǎn)、先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)及先導(dǎo)藥物優(yōu)化等環(huán)節(jié)的效率。AI 與疫苗、藥物臨床研究的結(jié)合可以減少重復(fù)勞動與時(shí)間消耗，提升研發(fā)效率，極大的推動醫(yī)療服務(wù)和藥物的普惠化?！?/p>

來源：麻省理工科技評論