一次危险的突变可能导致寨卡的破坏性出生缺陷

在感染寨卡病毒的儿童中看到的异常小脑袋困扰着生活在蚊子携带病原体的地区的所有人,包括美国。 事实证明,病毒蛋白质中只有一个遗传变化可能导致缺陷 - 而另一个证据表明,病毒从轻微转变为严重的全球关注是多么容易。

一群中国研究人员发现了与小头畸形最相关的病毒中的一种特定突变,即与去年爆发有关的先天性缺陷。

这一突破对未来的爆发至关重要。 虽然自去年以来对寨卡的担忧有所减少,但问题并未消失。 由于现在美国有如此多的地区被洪水淹没,因此对于最近的风暴可能对病毒传播产生的影响存在疑问。

“[Zika]将在某个时候回来,”迈克尔·戴蒙德博士,他是圣路易斯华盛顿大学医学院的传染病专家(但没有参与这项研究),他告诉新闻周刊 “我什么时候不能告诉你,但它会在某个时候回来。 如果它回来了,我们是否会和我们上次在同一个地方 - 没有 - 或者我们是否会继续研究它,理解它可能会比现在更糟糕吗?

这一新发现是了解寨卡病毒如何以及为何导致出生缺陷的第一步 - 以及哪种形式的病毒可能特别危险。

该研究发表于周四的“ 上。

01_27_Zika_01 Joao Guilherme是一名患有小头畸形的1岁儿童,于2016年12月13日在巴西累西腓的一家诊所接受了Karen Maciel博士的水生理疗。研究人员分解了寨卡的成分并发现了该病毒的病情。导致胎儿脑部畸形。 马里奥·多摩/盖蒂

遗传异常改变了疾病的进程。 “这种特定的突变确实可以使病毒更具攻击性,”加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究员Alysson Muotri也研究过动物模型中的寨卡病毒,但没有参与新论文。

小头畸形并不总是在受寨卡影响的儿童中常见的出生缺陷。 在早期爆发期间,这个问题可能根本就没有引起注意,因为感染的妇女怀孕的人数较少。 但随着疫情在巴西发生变化 - 最引人注目的是 - 问题变得更加明显,钻石说。

研究人员,包括北京微生物学和流行病学研究所的病毒学家秦成峰和该论文的作者,也想知道这种病毒是否已经发生突变,变得更具毒性并且对发育中的人类大脑有害。

为了验证这一理论,秦接受了近100只新生小鼠,将它们分成四组,并将四种不同病毒株中的一种注射到大脑中。 其中一个菌株与2010年发生的疫情有关; 在2015年至2016年的爆发期间分离出3株菌株。他还在人脑干细胞上检测了病毒。

为了培养感染了一种特定菌株的小鼠,称为VEN / 2016,它们的大脑远远小于感染其他菌株的小鼠的大脑。 感染小鼠的大脑如果感染的病毒仍然较小,只能携带该病毒版本中发现的一个突变 - 一种氨基酸,丝氨酸替代另一种天冬酰胺 - 一种叫做prM的蛋白质。

Mexico Zika Virus South America 2016年3月8日在墨西哥瓜达卢佩的一个控制和预防中心,试验管内的埃德斯埃及蚊子,作为预防寨卡病毒和其他蚊子传播疾病传播的研究的一部分。 路透社/ Daniel Becerril /档案

但是虽然结果很强,但这种方法让很多研究人员都有疑问。

将病毒直接注射到小鼠的大脑中意味着病毒没有通过影响发育中的胎儿所需的通常路径。 在大多数情况下,蚊子叮咬孕妇,然后病毒通过她的身体传播并穿过胎盘到达胎儿。

“在大脑里面,它有效。 问题是,它是否在脑外发挥作用?“巴西圣保罗大学的免疫学家Jean Pierre Schatzmann Peron说。 由于本研究中发现的突变蛋白质存在于病毒表面,因此可能会影响病毒通过该途径的可能性。 例如,人体免疫系统可能会检测到病毒表面的修饰蛋白并将其杀死。

他问道,为什么这种突变会使病毒更好或不同地发挥作用。 “它有什么变化? 在此之后还有很多其他问题要回答。“

秦和中国队正在研究一些答案。 他们目前正在研究与突变蛋白相互作用的因子。

但理想情况下,钻石指出,科学家们将使用与猴子或黑猩猩类似的实验,让这种突变的病毒感染蚊子的动物并观察它如何影响胎儿的发育。 “那个实验需要完成,”他说。

更积极的寨卡病毒也可能因婴儿更易患小头畸形的其他问题而恶化。 “这种[突变]可以改变病毒的生物学,但它并不能完全解释正在发生的事情,”Muotri说。 环境因素,人的遗传背景,以前接触其他病毒或疫苗都可能发挥作用。 “它不仅仅与病毒遗传有关,”Muotri说。 “可能还有其他因素起作用。”

08_30_Zika_Abortion_01 25岁的玛丽亚姆·阿劳霍(Mariam Araujo)将于2月17日在巴西坎皮纳格兰德(Campina Grande)Pedro I医院与她4个月大的小头畸形儿童卢卡斯(Lucas)一起玩。直到妊娠晚期才能检测到小头畸形。 里卡多莫拉斯/路透社

在美国, 感染寨卡病的出生时患有小头畸形。 患有这种先天缺陷的儿童癫痫发作,听力丧失,难以看到或移动,并且可能无法像其他儿童一样学习坐,站或走路。 他们也可能有智障。

虽然传播寨卡的蚊子遍布美国南部 - 甚至北至新泽西和北加利福尼亚 - 但它在美国并不普遍。 自2015年初以来,美国在波多黎各和美属维尔京群岛等领土之外报告了大约5,500例寨卡病例。其中只有225例是由于这些州发生的蚊虫叮咬; 大多数是居民,他们可能在感染时旅行。

但正如戴蒙德指出的那样,病毒可能随时重新出现,我们需要做好准备。

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