根據基因組資料的初步分析，一種高致病性禽流感毒株已在美國牛群中悄無聲息地傳播數月。疫情很可能始於病毒從受感染的鳥類傳播到奶牛身上，可能在 12 月下旬或 1 月初左右。這意味著病毒經歷了漫長且未被發現的傳播——表明美國各地甚至鄰近地區的奶牛感染禽流感的數量可能比目前報告的要多。
這些結論是研究人員在本週早些時候美國農業部 (USDA) 將基因組資料轉儲到公共儲存庫後，根據迅速而簡要的分析得出的。但令科學家們沮喪的是，公開的資料不包括能夠闡明疫情起源和演變的關鍵資訊。研究人員還對基因組資料在疫情宣佈後近四周才釋出表示擔憂。
圖利奧·德奧利維拉是南非斯泰倫博斯大學的生物資訊學家，他表示，對於具有引發大流行潛力的快速傳播的呼吸道病原體來說，速度尤其重要。 牛群疫情預計不會使病毒獲得人際傳播能力，但研究人員表示，保持警惕非常重要。
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馬里蘭州貝塞斯達國家生物技術資訊中心 (NCBI) 的基因組流行病學家瑪莎·納爾遜表示：“在疫情應對中，您獲得資料的速度越快，就能越早採取行動。”納爾遜補充說，每過去一週，控制疫情的視窗就會縮小。“我們是否為時已晚，對我來說，這才是價值百萬美元的問題。”
單次溢位
聯邦官員於 3 月 25 日宣佈，在奶牛中檢測到一種高致病性禽流感毒株。美國農業部此後證實，已在九個州的 34 個奶牛群中發現了這種名為 H5N1 的毒株感染。在 3 月下旬和 4 月初，美國農業部在廣泛使用的 GISAID 儲存庫上釋出了來自德克薩斯州取樣的奶牛的少量病毒序列以及來自人類病例的一個序列。
4 月 21 日，美國農業部在序列讀取存檔 (SRA) 上釋出了更多測序資料，SRA 是由 NCBI 維護的儲存庫。斯克裡普斯研究所位於拉霍亞的計算生物學家卡蒂克·岡加瓦拉普說，最新的上傳包括來自 239 只動物（包括奶牛、雞和貓）的大約 10 千兆位元組的測序資訊，他處理了原始資料。
對基因組的分析表明，牛群疫情可能始於 12 月或 1 月初野生鳥類的一次性引入。“迄今為止，我們只能辨別出一次跳躍，這真是個好訊息。 但從很多方面來說，壞訊息是它可能已經傳播了幾個月，”亞利桑那大學圖森分校的進化生物學家邁克爾·沃羅貝說，他分析了這些基因組。
賓夕法尼亞大學費城分校的進化病毒學家路易絲·蒙克拉研究了基因組資料，她說：“這種病毒顯然正在以某種方式在奶牛之間傳播。”
正在分析資料的納爾遜說，她最驚訝的是感染奶牛的病毒的遺傳多樣性程度，這表明該病毒已經有幾個月的時間進化。她說，突變包括病毒蛋白部分的改變，科學家們已將這些改變與可能適應在哺乳動物中傳播聯絡起來。
資料還顯示，偶爾會發生病毒從受感染的奶牛跳回鳥類和貓的情況。“這是一場多宿主疫情，”納爾遜說。
阿拉斯加大學安克雷奇分校的病毒學家埃裡克·博爾茨說，基於現有資料，“你能得出的最可靠的結論”是，這是一次發生在幾個月前的單次跳躍。但一個重要的警告是，目前尚不清楚樣本代表了受感染奶牛的百分比，他說。
填寫空白
這只是眾多資料空白之一。科學家們缺乏關於每個樣本的精確採集日期和採集州的資訊。納爾遜說，這種空白“非常不正常”。
缺失的“元資料”使回答許多懸而未決的問題變得更加困難，例如病毒如何在奶牛和牛群之間傳播，並使準確確定病毒何時跳躍到奶牛身上變得棘手。這些見解可能有助於控制病毒的進一步傳播，並保護“最難以承受暴露風險”的奶牛場工人，沃羅貝說。
沃羅貝、岡加瓦拉普及其同事現在正在競相分析由法國國家科學研究中心 CNRS 的進化生物學家弗洛倫斯·德巴雷透過線上偵查發現的一些元資料。岡加瓦拉普說，已從 4 月 26 日釋出在 YouTube 上的美國農業部簡報中提取了 239 個樣本中 152 個樣本的日期和地理資訊。
研究人員還希望對奶牛和野生鳥類進行更多拭子取樣，以更深入地瞭解疫情的確切起源並解開另一個謎團。基因組資料表明，從受感染者身上測序的病毒基因組不包括在奶牛中觀察到的一些標誌性突變。“這對每個人來說都是一個謎，”納爾遜說。
一種可能性是該人感染了單獨的病毒譜系，該譜系感染了尚未進行拭子取樣的奶牛。納爾遜說，另一種可能性較小的場景（但不能排除）是該人直接感染了野生鳥類。“這引發了一系列關於我們遺漏了哪些樣本黑匣子的問題。”
美國農業部公共事務專家希洛·韋爾表示，該機構決定在 SRA 上釋出未經分析的序列資料，以便儘快公開。韋爾說，該機構將“儘快努力”在 GISAID 上釋出帶有相關流行病學資訊的精選檔案，並將繼續在 SRA 上滾動釋出原始資料。
本文經許可轉載，最初於 2024 年 4 月 27 日首次發表。