在過去的一個世紀裡,許多著名的病毒從動物身上出現,導致人類大範圍的疾病和死亡。 這包括導致大流行性流感、埃博拉、寨卡、西尼羅河熱、SARS 以及現在由 SARS-CoV-2 病毒引起的 COVID 的病原體。 對於所有這些微生物來說,作為最初溢位源頭的動物物種都很難找到。 對於許多物種,其源頭仍然沒有得到最終確定。 確認傳染病早期出現時的環境和關鍵參與者是此類科學研究的聖盃:難以追蹤,更難證明。
在理想條件下,人畜共患疾病溢位(當病原體從動物跳到人類時)的首批人類病例會在事件發生時與動物的存在聯絡起來。 當病例群足夠大以進行調查和報告時,就會發生這種情況。 但這不一定是第一次發生溢位。 大多數溢位僅限於更狹窄的動物到人類的病例。 一旦病原體開始透過人際傳播,通往最初動物源頭的線索就會變得模糊,幾乎無法追蹤。
因此,導致大流行的病毒的動物來源通常仍然籠罩在神秘之中。 對於某些病毒,在經過多年大規模國際調查後,動物來源已被牽連。 對於其他病毒,動物來源高度可疑,但尚未產生足夠的證據來確定確切的物種或物種範圍。 通常,證據線隨著時間的推移,透過大量的同行評審出版物得出,每個出版物都建立在之前的研究之上,使用更精確的方法來縮小可能的來源範圍。 科學過程自然是自我糾正的。 最初,看似矛盾的假設經常會充斥該領域,尤其是在影響深遠的疫情爆發時。 但最終,其中一些假設會被排除,調查方向也會縮小。
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通常,這項調查研究僅指向一組可疑物種,可能是一些最有可能的屬,或者更常見的是整個分類學目。 這是因為在這種情況下,實際上並沒有在可疑的動物來源中發現病毒。 相反,證據圍繞著密切相關的病毒或它們最近的共同祖先,基於推斷的進化史。 如果在同一病原體導致人類大範圍傳播之後在動物樣本中發現了病毒,那麼該病毒有可能從人類溢位回動物。 對於可以感染多種動物物種的病毒來說,這種情況經常發生,因此在排除之前,需要假設這種可能性。
排除此類回溢的最佳方法是檢查在最初爆發之前收集和儲存的樣本檔案。 為了使這些回顧性研究有效,樣本需要是理想的樣本型別,並且它們必須來自正確的物種,並以允許科學家恢復感興趣的病毒的方式儲存。
大多數感興趣的病毒通常只感染動物宿主幾天。 因此,檢測導致大流行的病毒所需的樣本量比檢測地方性疾病或在其宿主體內長期存在的病毒所需的樣本量高出幾個數量級。 一個人可能會很幸運,但科學探究的嚴謹性要求大量樣本來支援這些型別的分析。
對病毒出現後立即進行的動物來源調查提出了額外的挑戰。 因為動物中的疫情爆發可能早於人類的疫情爆發,所以動物的感染可能已經達到頂峰。 很少有或根本沒有動物仍然感染。 在疫情爆發後立即,在活體動物中識別感染的可能性可能特別低,因此需要更大的樣本量。 在中國,科學家在武漢人類爆發後立即在潛在的動物來源中沒有發現 SARS-CoV-2 並不奇怪。 這一結果也不能表明野生動物溢位理論有問題。 這是一項需要時間的艱鉅搜尋。
可以在可能的動物宿主體內以抗體的形式檢測到先前感染的免疫學證據,但必須為新病毒開發新的血清學檢測方法。 充其量,這種型別的證據是不確定的,最壞的情況下,它會在尋找過程中將我們引向錯誤的方向。 病毒的抗體反應是眾所周知的交叉反應:血清學檢測方法會對相關病毒(已知和尚未識別的病毒)產生相同的反應。 這些檢測方法必須在每個物種中進行評估和驗證,並且對於新動物中的新病毒沒有金標準檢測方法。 將新檢測方法應用於動物的任何努力都需要透過重複檢測和支援資料進行驗證。
隨著調查範圍的擴大,必須應對其他挑戰。 應該優先考慮哪些物種? 應該調查哪些地點? 走錯路會導致一無所獲並浪費寶貴的時間。 動物種群中的病毒感染是出了名的不可預測,其規律只能在發現病毒後透過深入的縱向研究才能揭示。
這就引出了科學運作的速度。 研究一種新型病毒的跨學科合作研究需要額外的時間:必須針對新的病原體量身定製檢測技術,並進行定製以回答一系列研究問題。 科學家們對過度解讀資料和做出不必要的假設持謹慎態度。 而且在疫情期間,瞭解起源可能不是最緊迫的問題。 在 COVID 期間,許多科學家已轉向可能有助於今年挽救生命的研究,例如建模傳播軌跡,描述 SARS-CoV-2 變異以及調查病毒可能溢位回不同動物的可能性,這些動物充當新的病毒庫,最終再次威脅人類。
及時探索 SARS-CoV-2 的來源非常重要,但未來的大流行病準備需要深入瞭解具有大流行潛力的更廣泛病毒出現機制。 有了這些知識,我們下次出現新型疾病時,就能獲得比一些模糊和零散的線索更好的資訊。
