由于COVID-19大流行,研究人员,临床医生和流行病学家比以往任何时候都更加清醒的危险病毒变异的潜在不利影响可能造成对公众健康。

SARS-CoV-2之外,大量的病毒病原体可以感染人类和严重的公共卫生和经济负担。人类免疫缺陷病毒(HIV)是一个主要的例子。归类为“全球流行病”世界卫生组织,它声称~3630万人到目前为止。

疫情已经持续了30多年。虽然治疗尚未被发现,但我们确实有增加病毒是如何传播的知识,会导致获得性免疫缺陷综合症(艾滋病)和如何最好地管理症状和疾病进展药物。

巨大的努力也被放置在监控HIV病毒的进化,以确保任何突变可能影响检测到病毒的行为。

协作BEEHIVE项目——代表“弥合欧洲的流行病学和艾滋病毒的进化和乌干达”——是这种努力的一个例子。该项目包括一系列研究所的科学家们,包括牛津大学。分析HIV基因数据加上临床患者数据。

牛津大学的小说的研究大数据研究所(BDI),发表在科学分析了蜂窝项目数据,确定一个高度致命的艾滋病毒株在荷兰。

变种,称为“VB变体”,使CD4细胞下降两倍发生在感染者相比其他病毒变异。这是一个临床标志,或“签名”造成的损害程度的HIV病毒。此外,VB变种还演示了感染者将病毒传染给他人的风险增加,数据显示。

了解变异的潜在影响和效用的研究数据通知公共卫生决策,政策和活动,捷克葡萄牙直播采访克里斯Wymant博士。Wymant是该研究的第一作者,一位高级研究员BDI病原体动力学。

莫莉·坎贝尔(MC):为我们的读者可能不熟悉,你可以讨论艾滋病病毒毒株的当前景观和如何改变了多年来由于疾病首次被发现?

克里斯Wymant (CW):HIV病毒变异迅速,每一个个体都有不同于别人的,事实上他们的病毒会随着时间而改变。大多数这些突变没有影响。这些不同的病毒可以分组,以同样的方式,一个哥哥和妹妹有不同的DNA,但它是非常相似的,我们可以把他们分成相同的家庭。在更高的层面,我们可以组织他们到相同的种族。

艾滋病毒的最高级别的分组成“子类型”,这些都是强烈与地理位置有关。例如,在非洲,亚型A, C和D是最常见的。在欧洲和美国,亚型B是最常见的。这些差异区域建立了全世界艾滋病毒开始传播时认真在20世纪中叶,以来变化不大。

主持人:目前艾滋病患者的治疗方案是什么,和这怎么可能影响新兴变异?

连续波:联合抗逆转录病毒治疗的艾滋病毒,通常被称为艺术或简单的治疗,通常是非常有效的。对个人成功的治疗,免疫系统对艾滋病的恶化是停止,其他个人和传播的病毒是停了下来。

目前的治疗通常是一个药丸的形式采取每日——一个简化的“鸡尾酒”治疗被用来对抗HIV。其他配方注射等正在开发,持续很长时间。这些可以帮助人们在卫生系统频繁的接触,比如在偏远的农村社区在撒哈拉以南的非洲地区。赌欧洲杯赔率

就像军备竞赛中艾滋病毒和免疫系统之间任何给定的个人——每个不断试图击败其他在更高的层面,医学研究人员努力开发新的治疗方法,对抗艾滋病。但艾滋病毒发展和可能开始改变逃避治疗的影响。许多国家受到艾滋病影响的执行监控这种耐药性进化的迹象。最坏的情况会出现变异相结合的高毒性、高传播性和抵抗治疗。变体,我们发现在这项新研究中只有这些属性的前两个。

主持人:你能谈谈这个研究是由于蜂窝项目吗?

连续波:艾滋病影响个体在一个显著的变量:一些进展艾滋病在短短几个月内,当别人不经过几十年的进步。有些病毒载量(病毒)的水平比别人高数千倍。蜂窝前我们的团队和其他项目的研究证实,这种变化在一定程度上是由于病毒不仅由于人的免疫系统不同的能力来对抗病毒。

蜂巢项目始于2014年,旨在了解病毒-编码的基因的变化引起不同的疾病。项目汇集数据,来自7个国家的艾滋病毒在欧洲军团在乌干达+ 1。

多年以前,人们只检查特定地区艾滋病毒的基因序列,特别是部分耐药突变在哪里被发现。对蜂窝我们想检查病毒的全基因序列,并为此对许多病毒。这是一个新问题,我们需要花几年开发新的计算方法来处理这类数据。

幸运的是,这些新方法加速了我们的其他项目,如泛大陆项目特别资助非洲使用病毒序列,以便更好地理解政策的方法,将最有效的防止艾滋病的传播。

追求BEEHIVE项目的主要目标,我们发现大量的基因突变与一个更高的病毒载量。这些突变也相互关联:个人倾向于与所有这些病毒突变,或没有。

这组突变定义了一个特定类型的病毒,我们后来称之为VB变体(因为它是致命的病毒的亚型B组的一部分)。从技术上讲,我们执行一个“主成分分析”:我们发现在空间的一个方向上的所有可能的突变与病毒载量。十五17个人我们发现来自荷兰。为了确保这一发现不仅仅是一个统计学上的巧合,我们一起工作的同事左艾滋病毒监测获得更多的数据来自荷兰。我们发现另一个92人的变体。再一次,他们有一个更高的病毒载量比个人和其他HIV病毒,我们也发现他们的CD4细胞拒绝的两倍。艾滋病病毒攻击CD4细胞,逐步削弱一个人的免疫系统,这种下降的速度措施病毒造成多少伤害。

主持人:C一个你谈论你如何确定了VB的变体是越来越多的传播吗?

连续波:我们估计遗传性使用系统方法。这些方法包括构造树——家庭树对人类非常相似——显示不同个体密切相关,病毒、生物等,是彼此。

一个这样的树是我们最好的猜测背后的进化历史上观察到的生物——比如推断事情的祖父母仅基于看到孙子。病毒的种系发生树在我们的数据集显示个人的VB变种病毒,互相异常密切相关,即。个人之间,几乎没有进化发生收购病毒和传递。这是一个信号,表明该病毒正在迅速从一个人到另一个人。

主持人:首先估计变异出现在1980年代末和90年代在荷兰,传播更迅速比其他变体在2000年代,然后拒绝2010年遍布。你能多谈谈你如何达到这些估计?

连续波:重建病毒我们的确看到背后的进化历史让我们推断事情过去病毒我们没有看到。关于传播下降自2010年左右,我们也看个人的简单度量数字每年诊断出患有这种变体。

系统发育树显示艾滋病毒的新发现的“VB变体”与其他类型的艾滋病毒,病毒载量的增加。来源:科学Wymant et al ., 2022。

主持人:有什么局限性这一块的工作要突出吗?

连续波:我们描述了许多不同性质的新变种。然而,我们并没有解释它具有较高毒性的机制。

我们研究小组——病原体动力学,在大数据研究所,纳菲尔德医学系,牛津大学教授领导的克利斯朵夫弗雷泽-有一个广泛的病毒的进化流行病学方面的专长。我们做实验来确定病毒的基因序列数据的生物信息学的意义,理解进化的系统发生学和数学建模将一切整合,感兴趣的目的是回答特定的问题,如健康干预的有效性。

我们没有在细胞生物学方面的专业知识,所以我们现在的这一发现将接力棒传递给那些可以研究这种病毒与免疫系统细胞之间的相互作用控制实验条件。

同时,如上所述,我们的结论对提高传播能力是间接到达超过我们的结论关于高病毒载量和CD4下降,这可能是获得使用相对简单的统计数据。这是一个几乎普遍警告这样的研究。虽然我们可以把病毒颗粒和血液中CD4细胞,我们通常无法计算有多少次每个人传播病毒,因为我们不知道谁将病毒传给谁。说任何关于传输通常需要一组假设病毒基因序列如何与我们想知道的,通过进化的历史。

主持人:这项研究的结果如何被利用?

连续波:我们希望实验研究的变体攻击免疫系统的细胞,这不同于正常,能告诉我们一些我们不知道的,不仅适用于艾滋病毒通常和变体。更好的理解这个过程可能导致新的方法来阻止或减缓下来,即。新的治疗方法。

VB变异HIV病毒的毒力进化的研究提供了一个具体的例子对病毒一般,通过理论手段已被广泛研究,需要考虑一些实际的例子。

我们发现,平均而言,这种变体的人将从诊断到“高级艾滋病”的9个月,如果他们不开始治疗和诊断三十几岁的(进展更快如果他们比较老)。

先进的艾滋病毒会导致长期的健康问题。因此这个发现作为一个重要的提醒世界卫生检测和治疗指导方针;测试应该定期对那些获得病毒的风险,和治疗时应立即有人诊断。

克里斯Wymant说莫莉坎贝尔博士、高级科学技术网络作家。捷克葡萄牙直播

参考:Wymant C, Bezemer D, F Blanquart et al。一个高度毒性变异hiv - 1在荷兰的循环。科学。2022年。doi:10.1126 / science.abk1688。