搶先一步對抗病毒變種

云開

從2020年初至今，新冠病毒仍然在人群間肆虐，盡管我們對它的了解逐漸變多，也找到了一些對付它的辦法，但新冠病毒也在不斷變化以對抗人類，讓人類被動挨打。為了改變現(xiàn)狀，“變種獵人”正在努力工作。

“變種獵人”的使命

在被新冠病毒侵襲近一年之后，2021年，許多國家推出了新冠疫苗，但是還沒等人們?yōu)橹畾g呼雀躍，又發(fā)生了令人擔心的事情——新冠病毒開始變異。癥狀明顯的阿爾法毒株、毒性增強的貝塔毒株、傳染性極強的德爾塔毒株等，變異方向各式各樣的新冠病毒不斷出現(xiàn)，快速在全世界流行開來，人們不禁要問，原本的新冠疫苗還有效嗎？

這同樣是疫苗研發(fā)者的問題，與民眾相比，他們更加清楚自己的疫苗是如何制造的：將病毒識別細胞的結(jié)構(gòu)減毒或模擬出來就成了疫苗。疫苗進入人體，會像病毒那樣接觸細胞，從而激活免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體，這樣當真正的病毒以相同的方式入侵人體時，抗體就會被快速生產(chǎn)出來，人體就能抵擋它們。因此，病毒變異的話，人們自然要擔心疫苗是否失效了，如果病毒與細胞接觸的結(jié)構(gòu)完全變了，由疫苗引起的免疫反應(yīng)就無法對付它了。

為了解答這個疑問，疫苗研發(fā)者需要盡快收集被新型病毒感染的患者的血清（抗體分泌出來后由血清進行轉(zhuǎn)運），他們需要研究其中的抗體與原先由疫苗激發(fā)的抗體是否存在區(qū)別，對病毒是否具有相近的作用效果。令人欣喜的是，很長一段時間以來，新冠疫苗對大多數(shù)變異新冠病毒都具有很好的效果，對減輕病癥也有一定的作用。

但是，病毒的變異是不可避免的，隨著變異毒株數(shù)量的增加和傳播范圍的擴大，變異速度還可能進一步加快，我們只能被動跟蹤它們的變異，等到疫苗作用大減的那一天，再匆忙開發(fā)新型疫苗嗎？為了避免這種情況，“變種獵人”出手了。

“變種獵人”的誕生

“變種獵人”是一群疫苗研發(fā)者的自稱，他們與其他疫苗研發(fā)者的不同之處在于，在病毒變異初期將之制造出來，提前測試疫苗對它們的作用效果。

菲爾·多米茨是美國輝瑞公司新冠疫苗研發(fā)團隊的首席科學家，在“變種獵人”計劃誕生之前，他的團隊所做的工作也是不斷檢驗輝瑞疫苗對變異病毒的效果。但是，他們很快發(fā)現(xiàn)這種工作耗時長、效率低，變異病毒在世界范圍內(nèi)不斷傳播，傳播過程中還可能不斷變異，追在它們身后試驗永遠無法窮盡所有的情況。那么，為什么不換一種思路呢？預(yù)測病毒將會如何變異，制造出可能出現(xiàn)的變種病毒再進行疫苗測試，如果“有幸”制造出能讓現(xiàn)有疫苗失效的病毒，還可以提前進行新疫苗的研制。就這樣，“變種獵人”計劃誕生了。

輝瑞的科學家使用來自名為GISAID 的數(shù)據(jù)庫中的信息自行培育變異體，該數(shù)據(jù)庫包含由全球科學家和醫(yī)生上傳的病毒測序數(shù)據(jù)?？茖W家們下載特定變種病毒的基因序列，然后運用算法來識別關(guān)鍵突變，以此為依據(jù)，他們合成了新的刺突蛋白，這是新冠病毒用來鎖定并進入人體細胞的結(jié)構(gòu)，也是疫苗主要模擬的部位。

接下來，科學家需要將這種新的刺突蛋白移植到病毒主干上，制造出新的病毒。這一步輝瑞實驗室采用的方法與其他進行類似工作的實驗室不同，其他研究中心會將刺突蛋白插入一種非致病病毒中，從而產(chǎn)生所謂的假病毒，而輝瑞的科學家將之插入到真正的新冠病毒身上，也就是說他們制造的是確實可能出現(xiàn)也確實有致病性的真病毒。真病毒的優(yōu)勢是真正模擬了病毒的變異過程，有利于驗證疫苗的有效性，也有利于判斷病毒可能的變異類型。

但缺點也很明顯，萬一制造出的變異病毒泄露，后果不堪設(shè)想。為了確保實驗安全，輝瑞升級了實驗室——病毒研究必需的生物安全3級實驗室，配備氣閘，進出實驗室需要徹底消毒，科學家們穿著連帽防水的實驗服、戴著手套和呼吸罩，與外界的氣體交換需要通過空氣凈化呼吸器。

“變種獵人”的日常

在改造后的實驗室中，科學家?guī)缀趺刻於荚谶B軸工作，即使是節(jié)假日，實驗室的燈光也從未熄滅。

凱娜·斯旺森的工作是整個團隊的起點，她需要從數(shù)據(jù)庫中下載那些新出現(xiàn)的、有一定影響的變種病毒的數(shù)據(jù)，確定其基因序列和關(guān)鍵突變，為制造新病毒提供依據(jù)。

維迪婭·魯普漢德笑稱自己是“病毒農(nóng)民”，因為他每天都在“種植”病毒。與細胞和其他微生物一樣，病毒的培養(yǎng)方法沒有統(tǒng)一的模板，人造病毒更是如此。魯普漢德培養(yǎng)每種新病毒時都需要重新摸索新的培養(yǎng)條件，包括調(diào)整培養(yǎng)基組成和環(huán)境溫濕度等。設(shè)定好培養(yǎng)條件后，他需要時不時地進行觀察，確保病毒可以穩(wěn)定存在。

制造出新的變異病毒后，科學家就可以用它來檢測疫苗的免疫效果了。這項工作交到了羅伯特·萊爾希等人的手上，他們需要收集接種疫苗的人的血清樣本，然后將新病毒與血清混合，觀察由疫苗激發(fā)的抗體對新病毒的反應(yīng)。在試驗中，科學家用所需血清的數(shù)量來表示疫苗對病毒的效果，殺滅等量的病毒，需要的血清量越多，表明疫苗對特定毒株的效果就越差。

克里斯汀·湯普金斯負責處理實驗數(shù)據(jù)。她每天深夜收到大量的實驗原始數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)有的是無效的，有的不太準確，需要連夜處理，以確保第二天分析數(shù)據(jù)的同事能收到漂亮的圖表，減輕他們的工作量。

菲爾·多米茨需要分析收到的數(shù)據(jù)結(jié)果，他得做出決策，當前的疫苗版本是否有效，是否需要更新疫苗。貝塔毒株剛出現(xiàn)時，多米茨曾經(jīng)有些懊惱，因為它是當時發(fā)現(xiàn)的疫苗效力最差的毒株，與原始毒株相比，疫苗效果減小了約三分之一。不過，現(xiàn)在多米茨不那么想了，因為變異更多的毒株對疫苗的更新過程幫助更大，參考它們的變異過程，可以制造出新疫苗。最新發(fā)現(xiàn)的繆毒株也是一種對疫苗有抗藥性的毒株，也許這正是新冠病毒的變異趨勢，這意味著疫苗的升級已經(jīng)無可避免。好在，“變種獵人”已經(jīng)準備好了。