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埃博拉病毒基因組學(xué)發(fā)展受阻礙分析
點(diǎn)擊次數(shù)：825 發(fā)布時(shí)間：2014-11-17
導(dǎo)讀：研究者們渴望能夠近距離地查看埃博拉病毒進(jìn)化的可能途徑，但是由于面臨著消耗性非常大的公共衛(wèi)生疫情應(yīng)對(duì)措施、官僚主義的阻礙以及混亂無(wú)序的疫情記錄，科學(xué)家們不得不靜待時(shí)機(jī)。
雖然埃博拉疫情在西非地區(qū)迅速蔓延，但是科學(xué)家們至今仍然缺少一些關(guān)鍵的病毒基因數(shù)據(jù)，以回答這樣一個(gè)引起眾人擔(dān)憂猜測(cè)的問(wèn)題：埃博拉病毒是否正在變得更具傳染性或致死性？病毒是否正在發(fā)生一些改變，使自己能夠避開(kāi)診斷性測(cè)試或疫苗？成千上萬(wàn)份埃博拉感染患者的血液樣本目前已經(jīng)儲(chǔ)存在非洲和歐洲的冷藏庫(kù)內(nèi)，至今仍未被研究過(guò)。直到這一期《科學(xué)》（Science）期刊交付印刷的時(shí)候，幾個(gè)擁有的病毒基因組序列信息的研究團(tuán)隊(duì)仍然沒(méi)有將這些序列信息公諸于眾。
研究者們渴望能夠近距離地查看埃博拉病毒進(jìn)化的可能途徑。進(jìn)化生物學(xué)家Andrew Rambaut目前在英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)（University of Edinburgh）內(nèi)研究傳染性疾??；他指出，基因組信息除了能夠解答病毒的毒性問(wèn)題以外，還能夠揭示埃博拉疫情的詳細(xì)情況，包括疫情傳播的主要區(qū)域，以及病毒從其動(dòng)物宿主洩漏出來(lái)感染人類(lèi)的頻率。“如果能夠及時(shí)完成（埃博拉病毒基因組的測(cè)序工作）的話，你就能夠真正了解疫情的來(lái)龍去脈。”但是由于面臨著消耗性非常大的公共衛(wèi)生疫情應(yīng)對(duì)措施、官僚主義的阻礙以及混亂無(wú)序的疫情記錄，科學(xué)家們不得不靜待時(shí)機(jī)。
78名患者自5月底到6月中旬在塞拉利昂凱內(nèi)瑪及其周邊地區(qū)內(nèi)感染了埃博拉病毒，而研究者們從這些患者體內(nèi)分離出了病毒，并在8月份時(shí)將99份病毒基因組數(shù)據(jù)公諸于眾；此時(shí)，*研究者才從分子水平上近距離地觀察了病毒的情況。8月28日，這一研究的分析報(bào)告在線發(fā)表于Science期刊上，而其研究對(duì)象的數(shù)量占據(jù)了當(dāng)時(shí)塞拉利昂境內(nèi)已知感染者的一半以上。
研究者們獲得了病毒的基因組序列數(shù)據(jù)后，就立即將這些數(shù)據(jù)儲(chǔ)存到公共數(shù)據(jù)庫(kù)中。這些基因組序列數(shù)據(jù)顯示了在塞拉利昂剛開(kāi)始暴發(fā)埃博拉疫情時(shí)，病毒是如何在人與人之間的傳播過(guò)程中發(fā)生改變的：一種病毒變異體消失，而另一種病毒變異體則在后續(xù)感染的病例中占主導(dǎo)地位。自那以后，埃博拉疫情已經(jīng)擴(kuò)大成為一場(chǎng)大流行：如今已經(jīng)有13000多人感染，5000人死亡。然而，博德研究所（Broad Institute，位于馬薩諸塞州劍橋市）的Pardis Sabeti和Stephen Gire帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)目前仍然無(wú)法從塞拉利昂帶出新的樣本。其他研究團(tuán)隊(duì)也面臨著類(lèi)似的阻礙。
一些研究者指出，受災(zāi)國(guó)的衛(wèi)生部門(mén)飽受疫情的困擾，因此難以從這些部門(mén)獲得樣本輸出的批準(zhǔn)。Rambaut是8月份發(fā)表在Science上的、有關(guān)埃博拉病毒基因組序列的論文的共同作者之一，他只能認(rèn)為（受災(zāi)國(guó)的）衛(wèi)生系統(tǒng)已經(jīng)不堪重負(fù)了，除了簡(jiǎn)單的診斷性測(cè)試以外，樣本處理不屬于他們優(yōu)先考慮的事情。
德國(guó)漢堡市本哈德諾赫熱帶醫(yī)學(xué)研究所（Bernhard Nocht Institute for Tropical Medicine， BNI）的病毒學(xué)家Stephan Günther是歐洲流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室（European Laboratory， EMLab）聯(lián)盟的一名項(xiàng)目協(xié)調(diào)員；他指出，他們目前已經(jīng)無(wú)法從尼日利亞或利比里亞帶出樣本了。但是他指出，BNI自3月以來(lái)一直都從幾內(nèi)亞的EMLab代表團(tuán)那里收集樣本，目前已經(jīng)收集到了將近3000份樣本。（BNI目前代表幾內(nèi)亞政府，將這些樣本儲(chǔ)存在戒備森嚴(yán)的BNI實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，而這些樣本的所有權(quán)歸幾內(nèi)亞政府。）
Günther等人目前仍然未對(duì)任何樣本進(jìn)行基因組測(cè)序，這是因?yàn)镋MLab聯(lián)盟的管理人員一直都在忙于維持受災(zāi)國(guó)內(nèi)的診斷中心。Günther他們都在忙著開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)工作。他指出，人手短缺還真是一個(gè)問(wèn)題。如果歐盟另外向EMLab投入170萬(wàn)歐元（即210萬(wàn)美元）的資金用于埃博拉病毒研究的話，情況將會(huì)有所改善。
法國(guó)巴斯德研究所（Institut Pasteur）z先從幾內(nèi)亞的早期樣本中鑒定出埃博拉病毒，而該研究所也同樣經(jīng)歷著西非地區(qū)樣本輸出的拖延，但是他們計(jì)劃馬上開(kāi)始對(duì)新病毒的基因組進(jìn)行測(cè)序。Felix Rey負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)該研究所駐巴黎的埃博拉別工作組，他指出，該研究所駐達(dá)喀爾的實(shí)驗(yàn)室z近收到了幾內(nèi)亞送來(lái)的樣本。達(dá)喀爾的實(shí)驗(yàn)室將會(huì)從樣本中提取RNA，并將RNA送往巴黎，以便進(jìn)行高通量測(cè)序。Rey表示，他們希望在未來(lái)一個(gè)月內(nèi)能夠?qū)装倮龢颖局械牟《具M(jìn)行測(cè)序。
路易斯安那州新奧爾良市杜蘭大學(xué)（Tulane University）的Robert Garry指出，塞拉利昂政府終于在上周允許將樣本運(yùn)往美國(guó)，Sabeti等人應(yīng)該很快就能夠獲得塞拉利昂的樣本。Garry將與Sabeti合作進(jìn)行研究。但是為了加快研究的速度，Sabeti等人試圖通過(guò)獲得一些資助，將測(cè)序儀器運(yùn)往西非地區(qū)。她指出，如果她們?cè)谶@里無(wú)法獲得樣本的話，那么將會(huì)把測(cè)序儀送到那邊去。美國(guó)、尼日利亞、塞拉利昂和塞內(nèi)加爾的一些大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)組成了一個(gè)聯(lián)盟，名為非洲傳染性疾病基因組中心（African Centre of Excellence for Genomics of Infectious Diseases），該中心多年以來(lái)一直都在對(duì)非洲研究者進(jìn)行培訓(xùn)，使他們掌握基因組學(xué)工具的使用方法。而Sabeti將會(huì)以該中心的基礎(chǔ)上開(kāi)展工作。
單用血液樣本是不足以進(jìn)行基因組學(xué)研究的。研究者們至少還需要知道每位患者來(lái)自于哪里；在理想情況下，他們也需要獲得一些重要的臨床資料，例如患者是否幸存了下來(lái)。Günther說(shuō)：“只有當(dāng)你擁有了這些信息片段，你才能夠從序列信息中找到有用的信息。”但是由于疫情記錄的質(zhì)量良莠不齊，這些信息通常是缺失的。Günther指出，他的研究團(tuán)隊(duì)目前正在與無(wú)國(guó)界醫(yī)生組織（Doctors Without Borders）和衛(wèi)生組織（World Health Organization）合作，使樣本能夠與相關(guān)的信息匹配起來(lái)，但是數(shù)據(jù)庫(kù)的建立是一件耗時(shí)耗力的工作。
與此同時(shí)，自塞拉利昂出現(xiàn)*患者以來(lái)，研究者們只獲得了為數(shù)不多的埃博拉病毒基因組序列，然而這些序列信息至今仍然未公諸于眾。位于亞蘭大的美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心（Centers for Disease Control and Prevention，CDC）在8月份時(shí)宣布：該中心已經(jīng)對(duì)在美國(guó)境內(nèi)治療的埃博拉感染患者體內(nèi)的病毒樣本進(jìn)行了測(cè)序。但是該數(shù)據(jù)目前仍然未被提交到公共的基因組序列數(shù)據(jù)庫(kù)中去。Rambaut指出，這種情況讓人感覺(jué)很遺憾。他說(shuō)：“由于美國(guó)的埃博拉感染者來(lái)自于利比里亞，而迄今為止我們還沒(méi)有獲得利比里亞的病毒基因組序列信息，即便一種基因組也會(huì)讓人感興趣，可能也是有用的信息。”美國(guó)CDC的生物信息學(xué)專(zhuān)家Duncan MacCannell告訴Science期刊，CDC已經(jīng)“積地向公共衛(wèi)生界分享并討論了”所獲得的基因組序列。他指出，CDC現(xiàn)在正在著手將病毒的基因組序列提交到公共數(shù)據(jù)庫(kù)中去。
Rambaut指出，新獲得的基因組序列可能無(wú)法表明病毒正在尋找新的攻擊方式或傳播途徑。相反，我們所獲得的獎(jiǎng)勵(lì)是：對(duì)埃博拉疫情有了一個(gè)更清晰的認(rèn)識(shí)。他指出，一系列密切相關(guān)的病毒可能會(huì)指明病毒傳播的主要區(qū)域，而出乎意料的是，這些病毒之間的基因組序列卻存在著差異，從而表明可能有很多感染者未被檢測(cè)出來(lái)?；蚪M序列資料也將有助于研究者判斷：動(dòng)物與人之間是否存在一種以上的傳播途徑？
Rambaut指出，早期的病毒基因組序列信息的確表明埃博拉病毒正在快速地發(fā)生變化，但是這并不一定就代表著病毒會(huì)變得更加危險(xiǎn)。“大多數(shù)RNA病毒的變異速度都非?？欤沁m應(yīng)力和功能上的變化過(guò)程就要慢得多。”麻疹病毒的變異速度可以與埃博拉病毒的變異速度相媲美，但是無(wú)論麻疹病毒如何進(jìn)化，都無(wú)法避開(kāi)曾經(jīng)感染者或疫苗接種者體內(nèi)的終生免疫力。Rambaut指出，即便在規(guī)模如此之大的疫情中，“我也沒(méi)有理由懷疑病毒將會(huì)*改變自己的生命周期或傳播方式”。