SARS-CoV-2病毒的新突变有多危险?一个由联邦食品安全和兽医办公室的病毒学和免疫学研究所(IVI)以及伯尔尼大学(瑞士)、疾病控制和预防中心(美国)和弗里德里希·洛弗勒研究所(德国)的研究人员组成的国际团队已经开发出一种能够准确评估新病毒突变体的传染性。

在出现新的冠状病毒突变体之前,如英国变异株B.1.1.7,名为D614G的SARS-CoV-2变异株已经从引发大流行的原SARS-CoV-2病原体变异而来。D614G已迅速扩散成为世界上最丰富的变体,而这种D614G突变仍然存在于所有新出现的变体中。包括伯尔尼研究人员在内的一个国际研究小组现在已经能够在实验室和动物模型上证明,为什么D614G变种能够战胜最初的SARS-CoV-2病毒。”该研究的四位主要作者之一、病毒与免疫学研究所(IVI)的Volker-Thiel说:“我们的方法还可以让我们更好更快地描述新出现的突变,比如英国变异B.1.1.7。”。这一发现对于评估新的突变体猖獗的风险极为重要,因为它们显示了病毒变体的适应性优势如何导致更高的传播。最初的研究结果是在早些时候公布的,允许科学讨论所谓的预印本服务器。这项研究的结果已经在《自然》杂志上发表了全文,D614G变种携带一种突变的棘突蛋白,使病毒更容易与人类细胞对接。IVI和美国亚特兰大疾病控制和预防中心David E.Wentworth实验室的研究人员首次在上呼吸道和鼻腔的人类细胞培养中证明,D614G变体结合更强烈,复制速度也比原始病毒更快。在本研究首次描述的一种新的小鼠模型中,体内也证实了D614G变体的复制增加。这些实验也在Charaf Benarafa组的IVI上进行。

新的突变明显盛行

可以更好地研究SARS-CoV-2病毒在其他动物而不是小鼠身上的传播。仓鼠和雪貂在感染研究中已经很成熟,是特别合适的动物模型。为了比较这两种变异,在轻度麻醉下,将等量的SARS-CoV-2病毒原始版本和D614G变异的混合物应用于每只动物的鼻子。一天后,将实验感染的动物与同一物种的另一健康前哨动物重新安置,以评估这两种变体在相互直接竞争中的传播。共有六对动物重复这个实验。在几乎所有的前哨动物中,传播的SARS-CoV-2病毒的比例在早期主要由D614G变种控制。马丁·比尔的团队在格雷夫斯瓦尔德的联邦动物卫生研究所弗里德里希·洛弗勒研究所使用最新的测序技术和pCR技术对变异进行了分化我们的研究之所以突出,是因为我们能够清楚地辨别出突变变种与原始变种相比更有效的传播,Volker-Thiel说,这种方法甚至可以用来检测目前流行的病毒变体中存在的任何单一突变或突变的特定组合。IVI依赖于一年前在伯尔尼开发的一种克隆技术,在这种技术中,SARS-CoV-2病毒可以在实验室中精确复制。例如,众所周知,英国病毒不仅有一个突变,而且经常有14个以上的突变,其中8个突变发生在棘突蛋白中。因此,在克隆技术的帮助下,任何数量的变异都可以被复制,并在已建立的细胞培养和动物模型中相互竞争。结果显示了单一突变如何影响新变异的适应性和遗传性。”我们的测试策略使我们能够快速检查为什么其他新出现的病毒变种已经建立,沃尔克·蒂尔说:“今后,伯尔尼大学新成立的传染病与免疫多学科中心(MCIDI)也可以开展类似的传染病病原体研究项目。”,欧盟委员会、德国联邦教育和研究部、美国卫生和公众服务部、国家卫生研究院(NIH)/过敏和传染病研究所(NIAID)

Journal Reference:

Bin Zhou, Tran Thi Nhu Thao, Donata Hoffmann, Adriano Taddeo, Nadine Ebert, Fabien Labroussaa, Anne pohlmann, Jacqueline King, Silvio Steiner, Jenna N. Kelly, Jasmine portmann, Nico Joel Halwe, Lorenz Ulrich, Bettina Salome Trüeb, Xiaoyu Fan, Bernd Hoffmann, Li Wang, Lisa Thomann, Xudong Lin, Hanspeter Stalder, Berta pozzi, Simone de Brot, Nannan Jiang, Dan Cui, Jaber Hossain, Malania Wilson, Matthew Keller, Thomas J. Stark, John R. Barnes, Ronald Dijkman, Joerg Jores, Charaf Benarafa, David E. Wentworth, Volker Thiel, Martin Beer. SARS-CoV-2 spike D614G change enhances replication and transmission. Nature, 2021; DOI: 10.1038/s41586-021-03361-1


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