COVID-19疫苗需要定期评估和调整吗?
流感疫苗需要每年进行评估,以确保它们对新型流感病毒仍然有效。同样的情况也会发生吗新型冠状病毒肺炎疫苗?为了衡量这是否以及在多大程度上可能是必要的,来自Charité -的一组研究人员柏林夏洛蒂比较了地方性“普通感冒”冠状病毒与流感病毒的进化。研究人员预测,随着大流行的持续,疫苗将需要定期更新。然而,在大流行后的几年里,疫苗的有效时间可能会更长。这项研究发表在病毒进化。
流感病毒是躲避人体免疫系统的高手。他们经历如此迅速的变化,免疫系统产生的抗体,以应对以前的感染或疫苗无法中和他们。这就是为什么每年都必须重复评估和更新季节性流感疫苗的复杂任务。内的突变SARS-CoV-2已经产生了一些变种,其中一些(如南非变种)部分地逃避了身体的免疫反应。因此,一些疫苗制造商已经开始开发新版本的疫苗。这对未来意味着什么?将新型冠状病毒肺炎疫苗与流感疫苗一样需要定期更新?
为了衡量从长期来看,SARS-CoV-2可能表现出与流感病毒相同的免疫逃避能力,Charité病毒学家已经研究了目前已知的四种“普通感冒”冠状病毒的遗传进化。已知这些相对无害的冠状病毒是世界上约10%的普通感冒的罪魁祸首,并且在人类中传播的时间要长得多SARS-CoV-2.就像SARS-CoV-2在美国,它们通过“刺突蛋白”进入人体细胞,这种表面蛋白赋予了病毒特有的冠状外观(和名称)。刺突蛋白也是所有电流的靶点新型冠状病毒肺炎疫苗。
在他们的研究中,研究人员重点研究了两种已知时间最长的冠状病毒(称为229E和OC43),追踪了大约40年前刺突基因的变化。研究人员首先比较了保存在基因序列数据库中的一系列旧样本的序列。根据随着时间的推移出现的突变,他们为这两种冠状病毒制作了系统进化树。研究人员将他们的发现与H3N2的系统发育树进行了比较,H3N2是一种流感亚型,在逃避人类免疫反应方面特别有效。
研究人员的计算揭示了冠状病毒和流感病毒系统发育重建的一个共同特征:这三种病毒都具有明显的梯子状形状。该研究的第一作者、Charité病毒学研究所的Wendy K. Jó博士解释说:“这种不对称树可能是由于一种流行病毒变体被另一种具有适应性优势的病毒变体反复替换造成的。”“这是‘抗原漂移’的证据,这是一个涉及表面结构变化的连续过程,使病毒能够逃避人体免疫反应。这意味着这些地方性冠状病毒也能像流感病毒一样逃避免疫系统。然而,人们也必须看看这种进化适应发生的速度。”
就像流感病毒亚型H3N2(右)的系统发育树一样,“普通感冒”冠状病毒229E(左)的系统发育树显示出不对称形状,表明其转向逃避免疫系统(抗原漂移)。规模:每核苷酸(基因组成单元)的突变。信贷:乔/查利特。
在这一步中,研究人员确定了这三种病毒的进化速度。流感病毒每年每10,000个核苷酸(遗传构件)累积25个突变,而冠状病毒在同一时间内累积了大约6个这样的突变。因此,地方性冠状病毒的变化率比流感病毒的变化率慢四倍。“就我而言SARS-CoV-2德国感染研究中心(DZIF)的研究员、病毒学研究所所长Christian Drosten博士总结道。
SARS-CoV-2目前估计,它的变化速度约为每年每10,000个核苷酸中有10个突变,这意味着它的进化速度远远高于地方性冠状病毒。“这种快速的基因变化SARS-CoV-2反映在全球出现了许多病毒变体,”研究负责人Jan Felix Drexler教授解释说,他是病毒学研究所和DZIF的研究员。“然而,这可能是由于大流行期间的高感染率。当感染数量如此之高时,病毒能够更快地进化。根据流行的普通感冒冠状病毒的进化速度,我们预计会是这样SARS-CoV-2一旦感染开始减少,即一旦全球很大一部分人口由于感染或接种疫苗而产生了免疫力,这种变化就会开始变得更加缓慢。因此我们期望新型冠状病毒肺炎在整个大流行期间,需要定期监测疫苗,并在必要时进行更新。一旦疫情稳定下来,疫苗可能会在更长的时间内保持有效。”
参考:Jo WK, Drosten C, Drexler JF。人类特有冠状病毒的进化动态。病毒进化。2021; 7 (veab020)。doi: 10.1093 / / veab020。
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