作者:Declan Butler,來自《自然》雜誌
為什麼科學家要故意創造一種可能在人類中高度傳播的 H5N1 禽流感病毒? 在關於研究(恰恰做了這件事)的日益激烈的辯論中,一個關鍵問題是,如果病毒從實驗室逃脫,該研究的公共衛生效益是否大於潛在大流行的風險。
對於創造了 H5N1 病毒突變株的科學家來說,理由很明確。他們認為,對流感病毒的監測可以使衛生組織能夠監測鳥類和其他動物的突變,從而為大流行提供早期預警,並使當局能夠迅速採取行動控制病毒。
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然而,這種說法遇到了懷疑。 《自然》雜誌聯絡的十幾位流感專家表示,他們認為這項工作為基礎研究開闢了重要的前景,並且它發出了關於該病毒可能引發人類大流行的寶貴警告。但他們警告說,病毒監測系統在檢測流感病毒中出現的此類突變方面裝備不足。因此,他們說,對病毒的研究不太可能提供重大、直接的公共衛生效益。
明尼蘇達大學傳染病研究與政策中心主任、美國國家生物安全科學顧問委員會 (NSABB) 成員邁克爾·奧斯特霍爾姆說,這使得風險效益評估的天平傾向於採取謹慎的方法。
在提交給《科學》雜誌的一篇論文中,荷蘭鹿特丹伊拉斯謨醫學中心的羅恩·福希耶團隊發現,僅五次突變就使得禽 H5N1 在雪貂之間易於傳播,雪貂是其他哺乳動物(包括人類)中流感行為的良好代表。 所有五個突變都在野生病毒中單獨發現,但沒有同時發現。威斯康星大學麥迪遜分校的吉弘川岡和他的同事向《自然》雜誌提交了類似的研究,其中一部分在本週釋出的線上評論中有所描述。
根據 NSABB 的建議,美國政府上個月要求《科學》和《自然》雜誌僅發表這兩項研究的廣泛結論,而不透露科學細節,以限制此類研究不受控制的擴散可能導致意外或故意釋放類似突變病毒的風險。 這些期刊和作者已同意進行此修訂,前提是建立一種機制,以便在需要了解的基礎上向流感研究人員和公共衛生官員傳播資料。美國政府、世界衛生組織 (WHO) 和其他機構現在正試圖將這種機制與此類研究的國際監督框架結合起來。
上週,在《自然》和《科學》雜誌上聯合發表的一份宣告中,39 位流感研究人員宣佈暫停 60 天製造 H5N1 禽流感病毒的實驗室突變株。 他們希望,暫停可以給科學家和政策制定者時間來辯論如何最好地進行此類研究,以及處理該病毒的實驗室應要求採取哪些安全措施。包括有爭議研究背後主要作者在內的宣告簽署人計劃下個月在瑞士日內瓦舉行的一次由世衛組織主持的會議上召集約 50 位專家,討論這些棘手的問題。
《自然》雜誌聯絡的科學家表示,對這種突變株的基礎研究最終可能會產生與開發諸如藥物和疫苗等大流行對策相關的見解。他們都同意,新研究透過表明 H5N1 似乎有能力發展出在人類中迅速傳播的能力,從而為世界做出了貢獻,這與一些科學家所聲稱的相反。
義大利萊尼亞羅威尼斯實驗動物保健研究所的動物流感專家伊拉里亞·卡普阿說,福希耶的研究“敲響了警鐘”。“這是整個練習的真正和最重要的資訊。”她表示,它應該促使捐助者和國際組織增加對控制家禽中 H5N1 病毒爆發的努力的資助,從而減少該病毒進化成人畜共患病的機會。其他科學家補充說,它應該迫使政府重新考慮現有的疫苗技術,這些技術只能在大流行開始六個月後供應疫苗,並且只能為世界人口的一小部分生產足夠的疫苗。
不完善的監測
但奧斯特霍爾姆和其他研究人員表示,認為該研究提供了在危險變體傳播之前將其撲滅的指南是不現實的。奧斯特霍爾姆說:“為了考慮減少新興大流行病毒的動物儲存庫的可能性,人們需要在所有地理區域快速和完全檢測到病毒。”然而,全球對家禽中 H5N1 的監測並不完善,尤其是在病毒流行的較貧窮國家。它主要也是為了簡單地檢測和監測疫情,並且很少對收集的病毒樣本進行測序。
去年,全球監測僅向 GenBank(此類資料的主要儲存庫)提交了 160 個 H5N1 分離株的部分序列(參見“序列不足”)。 病毒分離株通常在收集後數月或數年才進行測序,這很難成為大流行警報系統的快速響應。“我們能否即時發現突變並阻止大流行?”卡普阿問道,“以我們現在的監測水平,不可能。”
此外,如果對家禽中 H5N1 的監測很差,那麼在豬身上的情況要糟糕得多,即使在較富裕的國家,也幾乎沒有系統的監測。豬中的 H5N1 感染並不常見,只會引起輕微疾病,因此幾乎沒有經濟動機來監測它們。GenBank 僅包含 24 個豬 H5N1 分離株的部分序列。然而,豬很可能是人類大流行 H5N1 病毒的來源,因為它們對人類和禽類病毒都易感,從而為共感染動物中的基因重組創造了機會。
福希耶認為,許多國家收集的序列資料比存入 GenBank 的資料更多、更及時。“一些爆發國家尚未完全能夠充分利用這些資料,不應導致不對新興資料進行生成和共享的宿命結論,”他說,“在危險病毒在家禽或哺乳動物中出現數周後發出警告,可能總比沒有警告好。”
但即使在家禽中檢測到候選大流行 H5N1 病毒,撲殺家禽以消除它也絕非易事。H5N1 已在許多國家(包括中國、越南、印度尼西亞、孟加拉國、印度和埃及)成為地方病,聯合國糧食及農業組織估計,以目前的資源,至少需要十年時間才能在這些國家撲滅這種病毒。
牛津大學胡志明市臨床研究小組主任傑里米·法拉爾說,在實驗室中使 H5N1在哺乳動物之間傳播相對容易,現在應該促使世界解決監測方面的這些明顯不足之處。分子技術需要更容易獲得且價格實惠,以便提供給有風險的國家,並且基因監測需要更全面和及時。但是,構建此類系統需要持續的政治意願、財政資源,並克服該領域的主要後勤障礙。
其他突變
馬薩諸塞州波士頓哈佛公共衛生學院的流行病學家馬克·利普西奇說,即使發生了這樣的革命,只尋找福希耶和川岡報告的突變也是目光短淺的。“病毒可能會以許多其他方式傳播,”他說。“如果人們說如果我們沒有看到這些突變,我們就無需擔心,那將是非常不幸的,”他補充道。此外,法拉爾說,H5N1 遠不是唯一構成大流行威脅的流感病毒。但他認為,更廣泛的基因監測最終可能會得到回報。“這項研究指明瞭我們需要前進的方向,而不是我們今天所處的位置,”他說,“在這次研究之前,我們都在猜測可能需要哪些變化。這項工作推動了這一程序。”
當被問及突變流感研究在哪些領域可以提供直接的公共衛生效益時,美國國家過敏和傳染病研究所所長安東尼·福奇回答說:“我認為,在一個完美的世界裡,直接的好處將體現在監測方面。但從後勤的角度來看,在我們生活的世界裡,這將很難做到。”
他說,由於這些研究的價值更有可能在長期內顯現出來,因此有必要花時間考慮如何安全地進行此類研究。“急什麼?”他問道,“我非常贊成暫停研究。”
本文經《自然》雜誌許可轉載。 這篇文章於 2012 年 1 月 25 日首次發表。