SARS-CoV-2变异缓慢，这是一件好事

为了生存，病毒会随着时间的推移发生基因变化或突变。有些病毒产生多种变异，有些只产生少数变异。幸运的是，导致COVID-19的新型冠状病毒SARS-CoV-2属于后者。这对试图研制有效疫苗的科学家来说是个好消息。

“病毒感染的人很少基因变化约翰霍普金斯大学应用物理实验室的分子生物学家、JHU大学工程博士候选人彼得·蒂伦(Peter Thielen)说。他和来自霍普金斯大学其他研究领域的同事们一直在对这些基因进行测序病毒基因组为了更好地理解它的构成。“为单一毒株设计疫苗和治疗方法比为快速变化的病毒设计疫苗和治疗方法要简单得多。”

SARS-CoV-2于去年12月首次在中国出现，随后迅速在全球蔓延。短短几个月，全世界就有640多万人患病，死亡人数超过38万。在包括美国在内的许多受疫情影响的国家，为了遏制疫情，采取了极端的缓解措施，包括封锁、大规模隔离、保持社交距离和佩戴口罩的限制。许多专家认为，这些措施不会在短期内完全消失。

“这对我们不会有可能真正能够恢复正常,直到我们有一个疫苗,”温斯顿Timp说,助理教授在粉刷工程学院生物医学工程,随着医学教授斯图尔特•雷领导霍普金斯病毒基因组的努力。他说:“这种病毒的低突变率意味着应该有可能研制出一种成功的疫苗。”他还补充说，这还可能推动开发这种疾病的潜在治疗方法的努力。

冠状病毒——有数百种，大多数发生在动物身上——通常比其他许多病毒变异得慢病毒。例如，流感变异很快，这就是为什么人们必须每年接种疫苗以防止变化流感病毒。

研究人员从巴尔的摩和华盛顿地区检测的SARS-CoV-2样本的数据与世界其他地区的数据相似。蒂伦说:“到目前为止，随着病毒传播而积累的基因变化并没有导致病毒的不同毒株。”

这一点很重要，因为成功的疫苗战略必须考虑到突变，以便提供广泛的保护。Thielen说:“流感有很多非常独特的方式在短时间内发生变化，并且在每个流感季节的局部和全球范围内都是如此。”“到目前为止，SARS-CoV-2几乎是相反的——它正在缓慢变化，而且由于目前对病毒没有免疫力，它在人群中传播时没有任何进化压力来改变。”

Timp表示同意。他说:“很难制造出合适的流感疫苗，因为每年都有不同的流感病毒株在传播。”“对于SARS-CoV-2，有一些小的突变，但没有什么让我们怀疑，如果你在马里兰州有免疫力，你在其他地方不会有。”

科学家们正在关注这种病毒的“刺突”蛋白质，也就是与之对接的部分人类细胞并允许入境。Thielen说:“阻止病毒感染细胞能力的疫苗将非常有效，因为病毒没有能力产生引起或传播疾病的主动感染。”“刺突蛋白有一个非常小的区域可以直接与人体细胞上的受体接触，这是疫苗开发者最有可能的目标。迄今为止，在全球已测序的2万多份样本中，没有观察到病毒的这些部分发生变化。”

当病毒复制(在细胞内复制其基因组)时，它使用一种叫做聚合酶的酶。Thielen说，有些病毒具有非常精确的基因版本，而其他病毒，如艾滋病病毒或流感病毒，则没有。他说:“冠状病毒聚合酶有一种我们称之为‘校对活动’的东西，和它听起来一模一样。”“一旦基因组被复制，这种酶将识别出它所犯的错误并加以纠正。然而，有时它仍然会出错，小的改变也会发生。”

JHU的科学家说，他们在目前研究的病毒版本和来自中国的原始病毒分离株之间看到的突变不到24个，这是一个非常小的数字。Timp说:“这意味着一种疫苗可能对所有这些病毒都有效。”

然而，目前尚不清楚对这种病毒的免疫力能持续多久，无论它是来自疾病康复还是通过接种疫苗产生的。

医学院病理学助理教授穆斯塔法(Heba Mostafa)说:“第一步是了解清除病毒或抵御病毒所需的免疫反应。”穆斯塔法正在为APL研究人员提供病毒材料，并在自己的实验室中对病毒样本进行测序。她还与JHU的微生物学家凯伦·卡罗尔(Karen Carroll)一起开发了一种冠状病毒筛查试验。“如果病毒稳定，再感染的可能性就会降低，或者攻击性也会降低。这些都很有帮助，尤其是在设计疫苗时。”

这将是重要的监测突变积累的时间，特别是随着免疫力增加的人口，蒂伦说。为此，APL的科学家正作为JHU的一个大型团队的一部分，通过多学科的努力，即COVID-19研究应对计划(COVID-19 Research Response Program)，来描述病毒的基因组多样性并共享信息。

除了APL，该项目还包括来自约翰霍普金斯医院、布隆伯格公共卫生学院、怀廷工程学院计算机科学系和生物医学工程系的参与者，生物医学工程系由工程学院和医学院共享。“我们测序工作产生的数据被上传到全球数据仓库，这样所有研究人员就可以同时研究这种病毒，”蒂伦说。

研究人员意识到，除非有疫苗，否则大多数人不会感到安全。蒂伦有一些朋友生病了，或者失去了亲人。他家里还有一个家庭——包括两个小孩——需要保护。然而，基于目前产生的关于病毒的证据，他相信疫苗将即将到来。

“随着时间的推移，很有可能我们每个人都会和某个受地震影响的人建立个人联系病毒,”他说。“我们在本地和全球数据中观察到的情况极好地保证了我们走在正确的轨道上。”

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