新冠揭秘进行时②新冠病毒是如何工作的?

covid-19病毒是人类最新的敌人。有人说,这种病毒“智商很高”。你瞧,它的致死率不高,但传播力极强,甚至可以在不引起症状的情况下传播。所以,不论为了治疗还是研制疫苗,我们都需要去了解它是如何工作的。

从病毒学的角度看,病毒的传播是一个环环相扣的过程,只要一个环节阻断,就传播不下去。那么,covid-19病毒的传播有哪些环节呢?我们又可以在哪些环节“做手脚”,去阻断它呢?

摧毁病毒的“锚”

与所有病毒一样,covid-19病毒不能独立生存,必须感染活细胞才能繁殖。病毒一旦钻入活细胞,就会将其“征用”来制造新病毒。新病毒随后从细胞中排出,去感染更多的细胞。

covid-19病毒隶属于冠状病毒家族。它由一条携带着病毒基因的RNA和一个蛋白质外壳组成。外壳又被一层膜保护着。膜上有一些蛋白质“尖刺”,外形就像一只刺猬。

世界各国的科学家在争分夺秒地研究新冠病毒

别小看这些尖刺蛋白,其实它们非常关键。因为它们是病毒的“锚”,通过它们去“锚定”在目标细胞上。

目前,科学家利用电子显微镜已经分析出covid-19病毒上尖刺蛋白的原子结构。有了这些信息,研究人员正在设计可破坏尖刺蛋白的药物,没有了“锚”,它就没法附着在人类细胞上了。

让病毒无法立足

前面提到,covid-19病毒像海盗一样,要想进攻人类细胞上,需要先“抛锚”,而“抛锚”地点也不是随便选的,必须是被感染细胞上外露的某些蛋白。这样,我们又有了阻断它传播的另一种办法:破坏它的“抛锚点”。就像我们知道了某个港口是海盗的登陆点,那就把那个港口捣毁。

要做到这一点,我们首先要知道covid-19病毒的“抛锚点”在哪里。目前科學家已经知道,它们选择的“抛锚点”是人类细胞上的三种蛋白,这些蛋白都存在于细胞膜上,其中一种蛋白广泛存在于肺细胞、消化道细胞上。这可以解释为什么病毒最容易感染这些地方。

如果我们用药物摧毁这些蛋白质,病毒就无法进入我们的细胞——不过,毕竟这些蛋白是我们自己的,一旦被摧毁,可能会导致副作用。

病毒进入细胞的过程也会被细胞中的一种LY6E蛋白阻断。这其实就是人体的一种免疫反应(免疫反应有很多种)。研究表明, LY6E蛋白能阻止许多种冠状病毒的(包括covid-19病毒)入侵。如果我们弄清楚这种蛋白质是如何起作用的,就可能用药物来模拟它。而且其优势还在于能对抗多种冠状病毒,这对于预防未来的疫情非常重要。

阻止病毒复制

阻止病毒进入细胞是一回事,但如果细胞已被感染,那就无济于事了。病毒进入细胞后,所做的事情无非就是复制。我们只要干扰其复制,就能阻断它。

前面说过,covid-19病毒是由一条RNA和一个蛋白质外壳组成的。所以,病毒的复制又有两步,一是蛋白质外壳的复制,一是RNA的复制。

首先需要复制蛋白质。当病毒的RNA进入受感染的细胞,受感染的细胞就读取病毒的RNA,为其制造病毒蛋白。但这些病毒蛋白是跟细胞自身DNA制造的蛋白是串在一起的,需要剪切出来,才能作为独立的病毒蛋白。“剪刀”是一种蛋白酶。如果把“剪刀”破坏,病毒就无法独立也无法复制。科学家目前已经找到一种破坏其“剪刀”的药物。试验表明,药物对单个细胞内的病毒是有效的,但在组织或器官的规模上是否有效,还需要进行更多的测试。

另一个选择是阻止病毒复制其RNA。大多数RNA病毒在复制基因时不会去检查错误,因此我们可以通过一些药物诱导它复制出错。一种最初用于治疗埃博拉病毒的药物,似乎能起到这种作用。不过,这方面还有待更深入的研究。

何以无症状?

从长远来看,我们需要知道为什么这种病毒如此善于传播,因为正是无症状者的传播,才导致了这次疫情的严重性。

新型冠状病毒肺炎最常见的症状是发烧和咳嗽,这些症状实际上是由我们的免疫系统抵抗引起的。covid-19病毒能在我们体内繁殖数天而不会触发免疫反应,让无症状者有机会把病毒传播给更多的人。这是它最厉害也是最可怕的一点。

covid-19病毒携带的一个基因延迟了我们的免疫反应。当一个细胞被感染时,我们的免疫系统就会被触发,拉响警报。但这个基因编码的蛋白却干扰了我们的免疫系统。目前,科学家对这个基因和它编码的蛋白已经有所了解,可以帮助我们研制抗病毒药物。

不是生化武器

在人类历史上新的疾病此起彼伏,不断出现。在过去的20年里,我们看到了两种主要的冠状病毒爆发:SARS和MERS(中东呼吸综合征冠状病毒)。所以我们不应该对covid-19病毒的到来感到意外。

不过,社交媒体上却有谣传。有人说,病毒是从实验室泄漏出来的,有人说病毒是人为设计的生化武器。

当然,即使是最安全的实验室有时也会发生事故,人为设计的流行病也被认为是对人类的一种可能威胁,但是目前没有证据表明两者发生过。

在野生蝙蝠身上发现了许多类似的病毒,其中包括covid-19病毒的近亲——SARS和MERS病毒。covid-19病毒的基因组已被测序。如果它是人类设计的,譬如说它的基因被人为篡改了,插入了别的基因序列,那我们应该能发现插入基因的痕迹。但我们现在知道,当前在人类中传播的covid-19病毒与蝙蝠携带的该病毒“版本”,差异很小,而且差异之处的分布相当随机。我们完全有理由相信,covid-19病毒是从蝙蝠携带的“原版”病毒进化来的,而不是人为设计的。

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年11月1日 上午8:10。
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