十隻雪貂，一些禽流感和拭子。根據去年夏天的一次演示，這就是製造一種可能引發人類致命大流行的毒性流感病毒株所需要的全部。
這些初步發現於去年九月在馬耳他舉行的歐洲流感科學工作組會議上向擠滿科學同行和政策制定者的禮堂進行了展示。鹿特丹伊拉斯謨醫學中心的病毒學家羅恩·福奇爾當時自己也有些感冒，他平靜地解釋說，他和他的團隊發現，在沒有其他病毒的幫助下，致命的禽流感（H5N1）很容易在哺乳動物中發生變異，透過空氣傳播，就像真正的大流行病毒株一樣，透過打噴嚏或咳嗽傳播。而且，它可能只需要五次突變就可以實現這種飛躍。
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這些發現花了一段時間才引起更廣泛的公眾關注，但是當描述病毒經歷的具體突變的研究手稿提交給科學期刊時，許多科學家和評論員提出抗議，認為生物恐怖分子可能會利用這些資訊來製造大流行流感病毒株。但是在研究人員、期刊編輯甚至國家生物安全科學諮詢委員會進行了廣泛審查後，最終決定將論文公開發表。
今天，在《科學》雜誌上，關於雪貂實驗的完整論文正在釋出，並且可以線上免費獲取全文。此釋出緊隨五月份在《自然》雜誌上釋出的類似的 H5N1 研究。（《大眾科學》是《自然出版集團》的一部分。）第二項《科學》研究也於 6 月 21 日線上釋出，評估了這些突變在自然界中發生的可能性以及引發人類大流行的可能性。今天的論文與八篇解釋這類研究的一些風險和收益的隨筆一起發表。
劍橋大學的德里克·史密斯在週三的新聞釋出會上表示，結果進一步證明了這種致命的禽流感傳播到人類“絕對是可能的”。史密斯是第二篇獨立的《科學》論文的合著者。“我們沒有看到發生這種情況的根本障礙。”
福奇爾在簡報會上指出，在包括狗、貓、人類和可怕的病毒宿主豬在內的約 20 種哺乳動物物種中已經發現了 H5N1。在過去的 15 年中，已證實大約 600 人死於這種直接從鳥類感染的疾病。（據報道，人類的死亡率高達驚人的 60%，但這可能是一種高估，因為非致命病例可能沒有那麼頻繁地報告，國家過敏和傳染病研究所所長安東尼·福奇和美國國立衛生研究院院長弗朗西斯·柯林斯在同一期《科學》雜誌上的一篇文章中指出）
福奇爾和他的同事在他們的論文中寫道：“這種病毒是否可能獲得透過氣溶膠或呼吸道飛沫在包括人類在內的哺乳動物中傳播的能力，從而引發未來的大流行，這是大流行準備的關鍵問題。”
研究人員從一種名為甲型流感病毒 A/Indonesia/5/2005 的毒株開始，該毒株已經感染並導致了許多人死亡。他們首先改變了三種蛋白質，使其更適合哺乳動物的組織和體溫。然後，他們將其引入雪貂的鼻子。
雪貂是我們研究流感的最佳模型——它們同樣容易感染流感，並且可以透過打噴嚏傳播流感——自 20 世紀 30 年代以來，一直被用來研究感染。但這並不意味著它們是人類完美的流感防禦。“專門為雪貂傳播而改造的 H5N1 病毒可能與人類完全無關，”福奇和柯林斯在他們的文章中寫道。
福奇爾使用的實驗雪貂並沒有像現實世界爆發中的人類那樣直接將疾病傳染給彼此。相反，在前 10 次傳播中的前 6 次中，研究人員將病毒株滴入雪貂的鼻子，然後稍後擦拭鼻腔區域以收集病毒（帶有任何新的突變），然後將其給予下一隻雪貂。在最後幾次傳播中，研究人員沒有擦拭鼻子，而是讓每隻動物打噴嚏，然後收集其中的內容物並將其直接放入下一隻雪貂的鼻子中。後續實驗表明，當將一隻未感染的雪貂放在其中一隻受感染的雪貂附近時（共享空氣但無法進行身體接觸），未感染的雪貂經常會感染這種疾病（看起來很疲倦並且食慾不佳），但不會因此而死亡。
正如福奇爾和他的合著者所指出的那樣，接受新傳播病毒的雪貂都沒有死於感染。（並且在八隻透過鼻腔接種感染早期病毒的動物中，只有一隻死於該疾病。）這種毒性的轉變反映了人類大流行中經常出現的模式：隨著病毒變得更容易傳播，其致命性就會降低。在實驗中，這些病毒也可以用常見的抗病毒藥物治療。
是什麼突變使病毒能夠僅透過呼吸相同的空氣就感染其他雪貂？五個突變中有四個改變了病毒的表面蛋白（血凝素），該蛋白在使 H5N1 進入宿主細胞中起作用。第五個突變提高了其複製遺傳資訊的能力。
根據史密斯對大約 4000 株病毒株的研究，福奇爾確定的兩種突變在鳥類野生 H5N1 毒株中已經很常見，並且偶爾會在同一毒株中出現。正如史密斯和他的同事在論文中指出的那樣，這意味著某些毒株可能只需要再發生三次突變就可以在哺乳動物中輕鬆傳播。其他這三種突變在 H5 毒株中很少見（儘管其中兩種突變分別出現在 1957 年和 1968 年的 H2 和 H3 大流行中），因此它們可能在病毒寄生於其鳥類宿主時對病毒有害。史密斯和他的團隊建立了數學模型，試圖弄清楚這三種突變在人類宿主中發生的可能性有多大。但是，他們指出，如果沒有進一步的研究，他們只能推測這是有可能的。
史密斯在新聞釋出會上表示，試圖評估這種病毒在人類中爆發的可能性就像“預測地震或海嘯”一樣容易。“多虧了福奇爾的研究，我們現在知道我們正生活在斷層線上，”他說。“而且這是一條活躍的斷層線。”
然而，預測問題表明，需要對這些病毒在宿主中發生突變的方式進行更多的研究。它們還建議加強監測，對迴圈毒株進行更深入的基因測序，以尋找可能增加病毒跳到新物種宿主機率的較不常見的突變。
透過這些可能突變的基因圖譜，可以加強對野生病毒的監測工作。這種圖譜還可以幫助政府和疫苗製造商在疫情有機會加速之前開始開發預防性疫苗。
正如福奇在新聞釋出會上指出的那樣，應該密切關注並確實討論這類研究。“風險收益計算並不總是顯而易見的，”他說。但是，儘管存在生物恐怖組織可能試圖複製該毒株或該毒株可能意外逃出實驗室的風險，但他認為這項研究是必要的，以便我們更好地瞭解病毒如何演變為感染人類。雪貂研究是在 3 級生物安全水平（比研究埃博拉病毒和天花的研究人員的設施低一步）進行的。
在關於這些論文的爭議於去年年底爆發後，一項自願的、持續的暫停令開始生效，該暫停令適用於所有增加 H5N1 的傳播性和/或致病性的實驗，福奇指出，並補充說：“我認為福奇爾論文在激發人們的思考和更好地理解傳播性、適應性和致病性方面帶來的好處，在我看來，遠遠大於不正當使用這些資訊的風險。”