COVID-19变种常见问题:关于SARS-CoV-2新毒株你需要知道的一切
世界上越来越多的国家正在与癌症作斗争新一波感染在美国，COVID-19病例以惊人的速度增长。这些新增长主要归因于SARS-CoV-2的变体．
通俗地说，变种指的是一种病毒在基因上与其不同原始菌株．在微生物世界中出现变异并不是什么新鲜事，想想“超级细菌”就知道了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)，即对几乎所有现有抗生素都有耐药性．
英国、南非和巴西的变种是如何出现的?
病毒的遗传转化是通过突变发生的。突变在微生物世界中自然出现。它们是由细胞复制过程引起的遗传密码中的错误。这些错误被病毒利用来生存和建立自己，特别是在不利的条件下。
奇怪的是，病毒的变异速度比其他微生物快得多。遗传密码中的错误往往来去匆匆，不留痕迹，但在少数情况下，当它们为微生物提供了生长(或感染)优势时，它们就会被选中。
以SARS-CoV-2为例，已经选择了几个突变，这意味着它们会传播到下一代病毒。选择它们是为了有效地接近宿主细胞(感染宿主所需的病毒更少)和有效地逃避免疫系统的中和抗体，这意味着它们能够避开免疫反应，因此它们可以在宿主中循环更长的时间，从而提供更多的机会感染其他细胞。
然而,人工干预-比如某些治疗方法的使用康复的等离子体或单克隆治疗-能以同样的方式驱动病毒进化抗生素的使用驱动超级细菌的进化。
我们应该多认真地对待SARS-CoV-2变种?
的世界卫生组织(WHO)对病毒变体进行分类分为两个不同的组:关注的变体(VOC)和兴趣的变体(VOI)。挥发性有机化合物代表了与许多国家新感染浪潮增加有关的那些变体，包括加拿大和美国最近的激增。
在加拿大，B.1.1.7变体出现在英国2020年9月成为显性变异．
其他挥发性有机化合物，如在南非首次发现的B.1.351和在巴西首次发现的P.1，正在被更频繁地发现负责任为几个爆发在加拿大．
有证据，其中一些尚未经过同行评审，表明挥发性有机化合物的毒力高于冠状病毒起源于中国武汉:高传播性,可能疾病严重程度较高在B.1.351的例子中，闪避能力增强中和抗体．
VOCs的这些属性已经转化为更高的住院率年轻的人和一个死亡人数增加在加拿大所有年龄段的人．
看到因其对病毒传播、疾病严重程度和疫苗有效性的影响而受到公共卫生机构的关注。
突变是如何改变病毒的工作方式的?
的遗传密码一种病毒提供指令来制造它的蛋白质:按确定顺序排列的氨基酸串。突变可导致蛋白质中的氨基酸取代或缺失。科学界的注意力集中在影响SARS-CoV-2刺突蛋白的氨基酸替代上，这种蛋白质使病毒具有冠状形状。
刺突蛋白是通过人类ACE-2蛋白(锁)进入人类细胞的关键，因此是目前批准的COVID-19疫苗的靶标。有待同行评议的研究显示，刺突蛋白氨基酸序列的改变可能通过两种方式影响其与人类细胞的相互作用:
他们可以增强刺突蛋白的相互作用与ACE-2结合，可以有效地进入宿主细胞。它们可以降低刺突蛋白的含量与中和抗体相互作用这有助于它逃避免疫系统的反应，从而感染其他细胞。
蛋白质可以被认为是微观的乐高结构，氨基酸就像乐高积木一样，由一根线连接在一起。然而，蛋白质结构比乐高结构灵活得多(想想用果冻做的乐高积木)，氨基酸能够根据结构稳定性和识别其他结构的需要与附近的其他氨基酸形成短暂的键。
刺突蛋白的结构灵活性使它能够对锁内的空间(ACE-2)进行采样，以识别钥匙，同时也能找到锁的最佳钥匙形状。后一种功能是通过变异来优化的:最好的钥匙形状可以更快更容易地打开锁。
突变是否会导致一种可以逃避所有疫苗的超级变异?
世界各地已经发现了许多VOCs和VOIs，而且每天都有更多的变体报告(大约有100万个变体)记录至今)。我们是否应该害怕一种超级变异的出现，它具有高度的毒性，可以压倒目前所有的疫苗和未来的任何其他疫苗?
目前在许多国家流行的三种挥发性有机化合物在其刺突蛋白中含有几种氨基酸取代。由于刺突蛋白在进入细胞中起着关键作用，目前可用的所有COVID-19疫苗都是通过靶向刺突蛋白起作用的。
特别地，刺突蛋白中的一些氨基酸替换是目前三种VOCs的共同特征，并被认为是它们优于其他变体的原因。有待同行评议的研究显示了这种替代N501Y(天冬酰胺→酪氨酸)和D614G(天门冬氨酸到甘氨酸)这三种都是共同的，而E484K(谷氨酸到赖氨酸)是B.1.351和P.1共同的。
E484K的替换被认为是罪魁祸首抗体逃税N501Y和D614G被认为是导致更高的原因传染性这些变体。(疾病预防控制中心网站提供关于变量属性的更多信息。)
奇怪的是，在VOCs中发现的常见氨基酸取代是独立出现的，并且出现在全球不同的地区。事实上，宿主细胞提供了20种不同的氨基酸，所有这些氨基酸都有平等的机会通过突变取代蛋白质中的氨基酸。然而，值得注意的是，这三种VOCs在进化中获得了一些相同的物质氨基酸取代！
这种现象在生物学上被称为趋同进化:同一特征独立进化。这意味着所选择的氨基酸提供了一种独特的特性，使病毒“更适合”。
刺突蛋白有一个重要的功能:它必须解锁访问宿主细胞，但它也是目标中和抗体病毒必须阻止它附着在蛋白质上，以逃避免疫系统。的相同部分蛋白质:受体结合域(RBD)。
增强其中一种功能会削弱另一种功能。这意味着双方必须达成妥协。事实上，相同的取代在不同的变体中独立出现，这表明这些变体中的刺突蛋白已经被优化，并且可能不会获得任何进一步的优势。
基于此，超级变异的出现似乎不太可能，因为这两种功能——解锁宿主细胞和躲避免疫系统——将始终处于竞争状态，因此两者都不可能达到完美的效率。
然而，当有一个肥沃的竞技场时，永远不要低估进化的力量。我们必须坚持公共卫生措施，如保持社交距离和戴口罩，以减缓病毒的传播，并限制感染病毒的宿主数量病毒只要大多数人没有接种疫苗，就会感染。
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