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2020-02-13 15:16
病毒猎手

文章来自微信公众号:SME科技故事(ID:SMELab),原标题:《哪里有最致命的未知病毒,哪里就有逆行而上的“病毒猎手”》,作者:SME


几天前,钟南山院士与美国病毒学家维尔特·伊恩·利普金(Walter Ian Lipkin)会面引起了我们的热议。除了关注疫情进展之外,“病毒猎手”一词进入了大众的视野。


我们也知道了这群人面临的是一项项几乎不可能完成的任务:他们要在未知的情况下,查清神秘的病原体从何而来,它是如何传播的,以及如何阻止它。因此,他们也时常置身于世界疫情爆发的最前线。




病毒猎手需要处变不惊、心思缜密、用最专业的知识追踪病毒。他们需要近距离地接触病毒,还原病毒本来的面目。最终,他们整合所有的讯息,找出攻克病毒的有效方法。


不可否认,这份特殊的职业为全世界的病毒性疾病防治工作做出了巨大的贡献。然而,冒着生命危险的他们,唯一保护自己的方式可能只是穿上一身生化服而已。


本文将介绍三位世界顶尖的病毒猎手,让我们更深入了解这份职业背后不为人知的辛酸。


维尔特·伊恩·利普金(Walter Ian Lipkin)便是世界上最著名的病毒猎手之一。在他的工作生涯中,他曾发现和鉴定了800多个与人类、野生动物或家养动物疾病相关的病毒;


早在1999年,美国纽约皇后区法拉盛医院医疗中心就有多名患者出现了不明的病毒感染。起初,患者有发烧,头疼、咳嗽或是四肢无力等类似普通流感的症状。紧接着,他们的身体会出现不同程度的异常情况,比如出现眼部、头和肌肉疼痛、皮疹和淋巴结肿大等。


维尔特·伊恩·利普金(Walter Ian Lipkin)


数日后,他们便会陆续出现颈部僵硬、神智异常、抽筋、昏迷等神经系统症状。不到一个星期,部分患者的神经系统会受不可逆转的损害,终身不能恢复,严重者甚至可能会导致死亡。得病者越来越多了,医生们一下子无法辨别是何种疾病。它立刻引起了利普金的注意。


他和团队想方设法地找来了患者的脑组织式样,放在显微镜等设备下反复观察研究。最终的分析结果却让他大吃一惊,这种致病的病毒竟然是骇人听闻的西罗河病毒。


西罗河病毒


他迅速将结果公之于众,并指出这种疾病叫做西尼罗热。它是一种人畜共患病,是由携带西尼罗病毒(west nile virus,WNV)的蚊虫叮咬人畜而引起发病的。


它与流行性乙型脑炎病毒(也称日本脑炎病毒)、圣路易脑炎病毒、黄热病毒、登革病毒以及寨卡病毒等属于同一家族。这种病毒于1937年在乌干达西尼罗河地区首先发现,因而得名。


后来科学家发现西尼罗病毒有包膜,主要是通过库蚊叮咬传播,在热带和温带地区流行。鸟类是这类病毒的贮存宿主,也是主要的传染源。在自然界中,就存在“鸟—蚊—鸟”传播环节。此外,西罗河病毒还能传染人以及马、猫、臭鼬、灰鼠和家兔等动物。



预防WNV感染最好的方法是减少和蚊子接触的机会,避免被蚊子叮咬。疾病流行期间便要大规模灭蚊以减少人类被感染的机会。所以,当利普金的团队确定是西罗河病毒后,美国便迅速开展了有效的防蚊措施,阻止疾病的进一步蔓延。


西尼罗病毒让他在医学界中名气大增。当年轰动全球的SARS事件爆发后,利普金被要求加入美国国防委员会,并提出相应的传染病防控建议。同时,他首次推出严重急性呼吸综合征(SARS)敏感诊断试验。这一次,他又正在阻止恐怖病毒蔓延的路上。


每当我们认为医学技术已经足够高明,一波波闻所未闻的传染病仍旧袭来。近几年,恐怖的埃博拉病毒就是最典型的例子。这一位病毒猎手彼得 · 皮奥特(Peter Piot)便是发现埃博拉的现实版福尔摩斯。


1976年,大多数人认为传染病已成为历史,但卫生官员正开始为扎伊尔(今天称为刚果民主共和国)一种可致人流血而死的新疾病焦虑。彼时27岁的彼得,收到一份被神秘病毒感染的血液样本。他的任务是要快速识别出这种不明病毒,也就是如今我们知道的埃博拉病毒。


如今我们也知道感染埃博拉病毒的患者会将脏器的碎片与血水一起呕出,甚至连肠子都吐出来,极其惨烈。最后患者全身布满出血的孔洞,输液扎下的小孔都会往外渗血。因此有人形容染上埃博拉的人是在你面前慢慢融化掉。扎伊尔型埃博拉病毒拥有接近90%的致死率,几乎无药可救。


埃博拉出血热患者


然而,当时彼得并不知道自己面对的是什么。又因为在显微镜下识别病毒只是实验的第一步。因此,他又马不停蹄地前往扎伊尔寻找零号病人。


他和同事们挨个村庄搜集信息,关于谁得病以及他们之前都去过哪里。最终,他们发现人们似乎是在参加完死于这种疾病之人的葬礼后得病的。而且扎伊尔的哀悼者会给死者沐浴。在他们触摸了全身是血的尸体后,又会不经意地揉眼睛或者把手指放进嘴里。一个星期后,他们便会生病。


这帮助彼得和其他病毒猎手懂得埃博拉是通过接触病人的体液传播的。一旦我们知道了这种疾病是如何传播的,限制其扩散及在到达临界水平之前阻止其爆发就会容易许多。


彼得这一段与埃博拉有关的经历,只是他抗击传染病漫长职业生涯的冰山一角。


除了面对未知的风险外,病毒猎手在追踪病毒的过程中也会受到许多争议。比如另一位病毒猎手艾伯特·奥斯特豪斯就是如此。他是世界上首批找到SARS背后元凶的科学家之一,但他却因未经允许在猴子身上进行实验而遭到动物保护组织的责备。


我们知道当时非典最大的困难之一便在于我们无法得知病毒的来源。当时,奥斯特豪斯也被世界卫生组织邀请加入全球SARS病毒的搜索工作。


没过多久,香港大学研究员有了一个重大的突破,他们从患者身上分离出的冠状病毒和人类偏肺病毒,两者都有可能是SARS的起因。而对于人类偏肺病毒,奥斯特豪斯可是再熟悉不过了。原来他前两、三年就发现了人类偏肺病毒,它确实能导致儿童、老年人和免疫系统受到损害的人群患上呼吸性疾病。他深知它表现的症状不是SARS的症状,反倒极有可能是SARS的帮凶。


人类偏肺病毒:是一种单链的核糖核酸病毒,可在任何年龄人士引起急性呼吸道感染


这时,所有的矛头都转向了这种新型的冠状病毒,但没有人能百分之百地肯定。奥斯特豪斯要弄清楚,冠状病毒到底是不是元凶,就必须看它能否满足科赫原则。所谓科赫原则一共四项科学实验,它们是确定某种病毒是某种疾病的起因的必要条件。


第一步要求在所有患者身上发现这种病毒,但健康人身上没有。第二步是从患者身上分离出这种病毒,并使其在实验室的培养皿内繁殖。第三步是用培养皿中的病毒使实验动物患上与人同样的疾病。最后一步要求从患病的实验动物身上分离出病毒,并证明这种病毒能在培养皿中发育。


短尾猿猴


为了寻找答案,奥斯特豪斯大胆地选择直接用短尾猿猴来做实验。按照当时荷兰的法律,这是要取得认可的。但如果要走完正常手续的话,至少要两到三个月的时间。可当时疫情不断严重,哪里等人呢?于是,他带领着团队顶着被动物保护组织起诉的压力在没有许可下进行猴子实验 。


照着科赫法则,他们先是让一组猴子(短尾猿猴)去感染从病人身上提出来的病毒。果不其然,猴子也患病了,并且它们的身体里也开始产生这种病毒。之后,他们把病变的猴子细胞,送到了电子显微镜下检查,果然在得到的照片中,病毒的周围包围着一些日冕似的触手。这个病毒的模样就是冠状病毒,但在病变的细胞中也发现了人类偏肺病毒。


冠状病毒


为了进一步验证,他们让一组猴子(短尾猿)感染那种冠状病毒,另一组感染人类偏肺病毒,第三组则先是感染冠状病毒,然后感染人类偏肺病毒。结果,第一组猴子患上非典型肺炎,而且症状与死于非典型肺炎的患者完全一样。第二组猴子的症状不太严重,不属于典型的非典型肺炎。第三组猴子的病情则并没有比第一组更加严重。这说明,仅仅是冠状病毒就可以导致非典型肺炎。


在奥斯特豪斯的领导下,这一系列的实验仅仅用了三周就完成了。实验后几周,WHO就正式宣布SARS背后的罪魁祸首就是冠状病毒。确定病因之后,世界各地科学家迅速做出了诊断试验,采取隔离被感染的人等一系列措施,最终才控制住了疫情。


艾伯特·奥斯特豪斯


可是后来,奥斯特豪斯的实验过程却激怒了一些动物保护组织。在他们看来,奥斯特豪斯没有经过许可的实验无疑是违法了荷兰的法律。面对这样的责备,奥斯特豪斯说,“当时关于SARS的病因说法不一,不少患者正在死去。不用猿猴,想找到SARS的病因花费的时间要长得多."。


事实上,在他研究病毒的一生总是会受到或多或少的指责,但他却并不以为然,反倒是为这一份事业感到无比的自豪。迄今为止,奥特斯豪斯发现了12种以前从没见到过的新病毒,其中有人类的SARS、hMPV和某些禽流感病毒,其余的是动物病毒。



除了本文介绍的三位病毒猎手外,世界各地还有很多像他们一样的人默默奋斗在着。每不明疾病来临之时,病毒猎手总是第一时间寻找机会前去研究。他们甚至以收藏病毒为乐。


他们自愿冲在疾病爆发的前线,甚至是要直面我们从未见过的敌人。不管说他们有多勇敢恐怕都不为过。毕竟没有关于一种疾病如何在人与人之间传播的信息,是很难保护好自己的。


他们唯一的选择就是,穿上一身生化服并相信它将保护自己的安全。


参考资料

钟南山凌晨六点会见“病毒猎手” 期待尽快取得突破性进展 2020年1月30 中国经济网

SARS. H5N1.Peter Piot.Wikipedia

石磊. 病毒的猎手——病毒学家阿尔伯特·奥斯特豪斯访谈录[J]. 世界科学,2005,(04):26-28.

纪录片:Virus Hunters

作者:李丽云  袭击希腊的西尼罗病毒跟乙脑更相似,在我国也有潜在流行风险 科技日报  2018-10-23      


文章来自微信公众号:SME科技故事(ID:SMELab),作者:SME    

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