11月25日，南非科學家宣佈發現了一種新的、 “高度變異” 的冠狀病毒變種，引發了全球恐慌。各國迅速實施旅行禁令並關閉邊境，但該變種已在至少23個國家被檢測到，包括美國。
這種迅速反應的原因之一是新變種的突變數量眾多：奧密克戎（世界衛生組織如此命名）的刺突蛋白有超過30處變化。這種蛋白質使病毒能夠感染並接管人類細胞，也是大多數疫苗的目標。 之前的變種（如德爾塔和阿爾法）的刺突蛋白變化被認為使病毒更具傳染性或更容易逃避免疫系統和疫苗。目前尚不清楚奧密克戎是否比以前的變種更具傳播性，或引起更嚴重的疾病，或者是否會降低疫苗的有效性。但南非科學家週四釋出的一項新的預印本研究（尚未在科學期刊上發表）表明，奧密克戎再次感染人們的可能性高出三倍。
突變隨著病毒的複製和傳播而自發產生，但科學家們現在正試圖瞭解奧密克戎是如何在如此短的時間內產生如此多突變的。
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮訂閱我們的獲獎新聞報道，以支援我們。 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來有關塑造我們今天世界的發現和想法的有影響力的故事。
“問題是這種[快速進化]是如何發生的，在哪裡發生的，以及是什麼條件推動了它，”里約熱內盧奧斯瓦爾多·克魯茲研究所的病毒學家岡薩洛·貝洛說。貝洛是追蹤巴西伽馬變種崛起2020年11月的團隊成員，該變種助長了該國的疫情。貝洛解釋說，對於伽馬變種，“我們意識到突變不是在單個個體中一步發生的。”相反，一些突變發生在某些個體身上，而沒有發生在其他個體身上。伽馬變種的興起“是一個發生在人群中的過程，而不是在單個[人]身上，”他說。
一種可能的解釋是，像奧密克戎這樣高度突變的變種是如何產生的，即病毒開始在一個孤立的人群中傳播和突變，在那裡它有機會與該泡泡之外的變種相比發生巨大變化。然後，它可能帶著大量的突變被引入到更廣泛的人群中，在那裡它能夠傳播到不同的群體和國家，貝洛說。
另一種可能性是，病毒可能在找到新宿主之前在單個個體中發生了顯著的突變。“這可能發生在免疫功能低下的人身上，”例如艾滋病毒感染者，開普敦大學疫苗學主席安娜-麗絲·威廉姆森和該大學生物製藥研究部門主任埃德·雷比茨基在回答透過電子郵件傳送的問題時寫道。南非擁有世界上最大的艾滋病流行病，超過700萬人感染了該病毒。鄰國也有廣泛的艾滋病毒感染。這導致一些科學家假設奧密克戎起源於南部非洲，因為它最初在那裡被發現，但此後在歐洲國家和美國也發現了更早的病例。
威廉姆森和雷比茨基解釋說，健康人擁有許多稱為 CD4+ T 細胞的免疫細胞，這些細胞會刺激另一種稱為殺傷性 T 細胞的細胞。在感染新冠病毒的健康人中，這些殺傷性 T 細胞會摧毀受病毒感染的細胞。但是在免疫功能低下的人中，由於缺乏殺傷性 T 細胞的反應，他們的 CD4+ T 細胞數量很少，“病毒會建立持續感染”。然而，他們的免疫系統確實會產生一些稱為 B 細胞的免疫細胞，這些細胞會觸發抗體反應，根據威廉姆森和雷比茨基的說法，這“會導致病毒和抗體之間的軍備競賽”。微弱的 B 細胞反應無法產生足夠的抗體來完全清除病毒，因此病毒刺突蛋白的基因序列承受著突變的壓力，以逃避抗體。
有一些證據支援這一觀點。在6月份釋出的預印本研究中，南非研究人員描述了一位感染 SARS-CoV-2 超過六個月的艾滋病毒陽性女性。在此期間，她體內的病毒發生了進化，併產生了一些突變，其中一些突變發生在刺突蛋白上。
關於病毒如何迅速獲得如此多突變的另一種可能的假設是，病毒在重新感染人類之前又回到了動物宿主中，貝洛說。有力的證據表明，最初的 SARS-CoV-2 可能起源於蝙蝠，並且有許多其他野生和家養哺乳動物感染該病毒的案例。去年，有報道稱北美和歐洲水貂養殖場爆發了冠狀病毒疫情，在荷蘭，確診了一例水貂感染農場工人的病例。
貝洛說，奧密克戎可能以這種方式從動物跳到人類身上。“在另一種物種中，病毒將面臨不同型別的免疫壓力，因此它可能會相當快地積累一些突變，”他說。然而，這種想法目前主要是一種推測。
為了充分了解奧密克戎的起源，有助於確定它傳播的最早的人類患者或社群。但耶魯大學免疫生物學和分子、細胞和發育生物學教授巖崎明子說，很難確定變種的零號病人。“這是因為[病毒]監測工作只捕獲了一小部分感染者，”她說。巖崎說，隨著越來越多的人接受檢測，他們的病毒基因組被測序，可能會確定病毒突變成奧密克戎的大致地理區域和大致時間。
對於英國南安普頓大學全球衛生高階研究員邁克爾·海德來說，奧密克戎是對疫苗不公平和需要更大程度普及的警鐘。根據牛津大學的“我們的世界資料”平臺，截至 11 月 30 日，全球已接種約 80 億劑疫苗，低收入國家只有 6% 的人至少接種了一劑疫苗。非洲疾病控制和預防中心的資料顯示，非洲國家已接種了超過 2.35 億劑疫苗，但非洲大陸的人口超過 12 億。
“到目前為止，引起人們關注的主要變種——基本上是從阿爾法到德爾塔——都是從未接種疫苗人群中不受控制的疫情中出現的，”海德說。“那是新冠病毒最容易滋生的地方，也是病毒有更大機會突變的地方。如果[疫苗]能夠控制疫情，你就會減少這些機會。”
世界衛生組織總幹事譚德塞 11 月 28 日呼應了這些觀點：“奧密克戎變種反映了長期疫苗不公正的威脅，”他在一條推文中寫道。“我們花費越長時間來實現#疫苗公平，我們就越會讓#COVID19病毒傳播、變異並變得更危險。”