Sarah Cobey, Jesse Bloom,Tyler Starr都是研究病毒进化的专家,他们在纽约时报联合发表文章,就人们最关心的关于新冠病毒未来传染性和疫情未来走向等问题进行了详细的解答。
Sarah Cobey在芝加哥大学研究免疫、病毒进化和传播的相互作用研究。Jesse Bloom和Tyler Starr在西雅图的福瑞德·哈金森癌症研究中心研究病毒进化。Nathaniel Lash是纽约时报评论专栏的图编。
作为研究病毒进化的专家,我们经常被问到关于新冠病毒未来的问题。它是否会消失?还是会变得更糟?它会与我们的生活共存?还是变成像流感一样的季节性疾病?
以下是我们目前了解的情况。
新冠病毒的奥密克戎变体比最初在中国武汉出现的原始毒株感染性更强,对疫苗的抵抗力也更强。至少从生物学的角度来看,没有理由认为这种病毒会停止进化。迄今为止,已经出现的新冠病毒变体是进化探索空间的一小部分。
像新冠这样的病毒面临着一个巨大的使命,那就是变得更善于传播。因为如果病毒能引起更多的感染,它就能更容易地存活下去,病毒可以通过变得更具传染性和绕过免疫系统来实现这一点。这种新冠病毒已经经历了一些适应性调整,使其更容易在人类中传播。
但是,尽管包括我们在内的许多科学家预计,新冠病毒在自我进化时也会面临巨大的挑战,但值得注意的是,这种病毒的进化能力非常强。最近的变种,如奥密克戎和德尔塔,比2020年初首次在全球传播毒株的传播性要高几倍。这是一个巨大的增长,使得新冠病毒比许多其他人类呼吸道病毒的传染性更强。新冠病毒的这种传染性大幅增长,在疫情期间的大范围传播中发挥了重要的作用。
新冠病毒的传染性能够增强到什么程度还是个未知数,但它存在局限性。即使是进化也是有限制的:猎豹也不可能进化到无限快,新冠病毒也不会拥有无限的传播能力。
其他病毒在传播能力上也会到达极限。一些呼吸道病毒,如麻疹,比今天的新冠病毒更具传染性。其他病毒,如流感,通常不像新冠病毒那么易传播。我们不知道新冠病毒何时会达到它传播能力的极限,但它总会到顶的。
这种病毒还可以通过“逃避”对先前变种的免疫力来更好地传播。在疫情早期,很少有人具有新冠病毒的免疫力。但是现在世界上大部分人都有了抗体,有些来自疫苗接种,有些来自先前的感染。因为这些抗体可以阻止感染,能够绕过这些抗体的变种就会具有更大的优势。
免疫逃逸的重要性在奥密克戎身上表现得尤为明显。之前的变体如德尔塔只能适度地避开抗体,但奥密克戎有许多突变,降低了抗体对它的识别能力。这一点,再加上奥密克戎的传染性,使得它能够引起巨大的感染浪潮。
病毒能够发展出感染已接种疫苗或以前被感染过者的能力,这并不令人惊讶,但它发生在奥密克戎身上的过程还挺令人惊讶的。进化通常是逐步进行的,新的成功变体通常是在最近的成功变体的基础上演变而来。这就是为什么6个月前,许多科学家(包括我们)认为下一个变体会从当时占主导地位的德尔塔衍生出来。但是现实出乎我们的意料,我们看到了奥密克戎,它有大量的突变,而且并不是德尔塔的后代。尽管许多科学家怀疑这个变种可能是在不能很好地抵御病毒的人群众产生的,从而给了它充分的变异时间,但目前还不知道新冠病毒究竟是如何实现大的进化跳跃,从而产生了奥密克戎病毒。
我们无法确定,未来的变种是否会有更多类似奥密克戎的大跳跃还是更典型的逐步变化,但我们相信新冠病毒会继续进化自己逃避抗体的能力。
虽然病毒的传播能力确实会在某一时刻趋于稳定,但它们逃避免疫力的能力却一直都能进化。几十年来,流感疫苗每年都在更新,就是为了应对流感病毒的进化,而且一些流感病毒没有显示出进化放缓的迹象。免疫逃逸是一场无休止的进化军备竞赛,因为免疫系统总是可以制造新的抗体,而病毒则产生大量的突变来寻找应对之法。例如,在新冠病毒或相关的蝙蝠病毒中观察到的许多突变中,奥密克戎只是其中的一小部分,而实验室实验表明,这些突变又只是病毒可能探索的突变中的一小部分。
综上所述,我们预计新冠病毒会引起新的感染,但它们基本上都是靠着绕过免疫系统的能力来升级。在这个意义上来讲,未来可能会像季节性流感一样,每年都有新的变种引起一波又一波的病例。如果这种情况发生(我们预计会发生),疫苗可能需要定期更新,就像流感疫苗一样,除非我们开发出更全面的防变异疫苗。
当然,所有这些对公共卫生的影响有多大,取决于我们感染病毒后的病情严重程度。这是最难做出的预测,因为进化选择的是传播良好的病毒,但这会使疾病的严重程度上升还是下降主要看运气。我们知道的是,即使免疫力不能完全阻止感染和传播,它也能降低疾病的严重性,而且从疫苗接种和先前的感染中获得的免疫力在许多国家帮助削弱了奥密克戎的影响力。更新或改进的疫苗和其他减缓传播的措施,仍然是我们处理未来不确定进化的最佳策略。