英国、南非的冠状病毒变种如何逃避免疫

所有的病毒都在自我复制的过程中发生变异，以便传播和茁壮成长。事实证明，导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒也没有什么不同。COVID-19目前有4000多种变体，在大流行期间已经导致全球270多万人死亡。

英国的变种，也被称为B.1.1.7，于2020年9月首次发现，现在导致了英国98%的COVID-19病例。在过去的几个月里，该病毒已经扩散到包括法国、丹麦和美国在内的大约100个国家。

世界卫生组织表示，B.1.1.7是与南非和巴西出现的其他人的几种变体之一。

“英国，南非和巴西变体比原版更容易更具传染性和逃避免疫力病毒美国天主教大学研究科学家维克多·帕迪拉-桑切斯(Victor Padilla-Sanchez)说。“我们需要了解为什么它们的传染性更强，而且在很多情况下更致命。”

这三种变种的刺突蛋白都发生了变化，刺突蛋白是病毒附着在人体细胞上的部分。因此，它们更善于感染细胞和扩散。

在一个研究论文于2021年1月出版研究思路及成果，帕迪拉-桑切斯详细讨论了英国和南非的变体。他提出了与ACE2受体结合的刺突糖蛋白结构的计算分析，其中引入了突变。他的论文概述了为什么这些变异能更好地与人类细胞结合的原因。

他说:“我一直在分析最近发表的SARS-CoV-2尖峰与ACE2受体结合的结构，并发现了为什么新变种的传染性更强。”这些发现是通过加州大学旧金山分校的奇美拉软件和分子动力学模拟使用德克萨斯高级计算中心（TACC）的Frontera超级计算机。“

Padilla-Sanchez发现UK突变体在刺突糖蛋白中有许多突变，但最重要的是一个突变，N501Y，位于与ACE2受体相互作用的受体结合域。

“这个N501Y突变提供了更高的结合效率，这反过来使病毒更加传染。这种变体正在取代英国的先前病毒，并在世界上许多其他地方蔓延，”他说。

2020年10月的南非variant出现，并且在穗蛋白质中具有更重要的变化，使其比英国变体更危险。它涉及一个致键突变的E484K - 这有助于病毒避毒抗体和免疫系统的部分，可以根据先前感染或疫苗的经验对抗冠状病毒。由于变异逃离了免疫力，身体将无法与病毒作斗争。“我们开始在美国的南非变种，”他说。

Padilla-Sanchez进行了结构分析，研究了病毒的晶体结构;和分子动力学获得这些发现。

“在做这项研究时，主要的计算挑战是找到一台强大到足以完成分子动力学任务的计算机，它会生成非常大的文件，并需要大量的内存。如果没有弗朗特拉超级计算机，就不可能有这项研究。

根据Padilla-Sanchez的说法，目前的疫苗不一定会对变体进行治疗。“该变体将需要自己的特定疫苗。我们需要尽可能多的疫苗进行出现的变种。”

越来越展望，Padilla-Sanchez将继续使用SARS-COV-2进行的变化。

“这是一个非常快的项目——计算研究持续了一个月，”他说。“有很多其他实验室在做湿式实验，但没有很多计算研究。这就是为什么我现在决定做这项重要的工作。”

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