医学之家 首页 医讯 查看内容

埃 博 拉 战 争

2016-3-22 16:04| 发布者: 杏林使者| 查看: 4263| 评论: 0

简介:Pardis Sabeti 和 Stephen Gire在马萨诸塞州剑桥的哈佛和麻省理工学院的Broad研究所的基因组学平台 。他们一直在对埃博拉病毒的基因组进行测序并追踪其变异。 CREDITPHOTOGRAPH BY DAN WINTERS2013年12月6日,在西非 ...

Pardis Sabeti 和 Stephen Gire在马萨诸塞州剑桥的哈佛和麻省理工学院的Broad研究所的基因组学平台 。他们一直在对埃博拉病毒的基因组进行测序并追踪其变异。  CREDITPHOTOGRAPH BY DAN WINTERS

2013年12月6日,在西非几内亚的一个名叫梅连杜(Meliandou)的村庄里,一名2岁的男孩因患腹泻和发烧而死去。由此引发了自20世纪八十年代初期艾滋病出现以来,一种新出现传染病的最危险的疫情。现在我们知道,那个男孩感染的正是埃博拉病毒。埃博拉病毒通常寄生在赤道非洲生态系统中的一些尚未被鉴别的生物体中,它的自然宿主可能是某种果蝠,或者是生活在果蝠身上的某些小动物,这些小动物也许是一只吸血昆虫,一只蜱或是一只螨。

此前,埃博拉病毒也曾在中非和东非引发过小规模的疫情。由于医生和其他医务人员能够迅速控制住这些疫情,所以医学界和科学界倾向于相信埃博拉病毒没有太大的威胁。该病毒只能通过血液和体液的直接接触传播,而且它似乎也并没有发生显著的变异。

感染小男孩的埃博拉病毒,又通过小男孩传给了他的母亲、他3岁大的姐姐以及他们的祖母,她们也都相继死了。接下来,病毒离开了村子,在几内亚、利比里亚和塞拉利昂等国的人群中传播开来。因为没有对抗埃博拉病毒的疫苗,也没有治愈埃博拉病的方法,所以阻止它继续蔓延的唯一的方法就是切断传染链。医务人员必须确定感染者并将他们隔离,然后监测每一个与他们接触过的人,以确保病毒不会传播给其他人而开始一个新的传染链。然而西非的医务人员已经无法继续追踪的这些传染链了。因为有太多的人患病,而且已有超过200名的医疗人员死亡。在欧洲和美国,卫生当局全力以赴阻止埃博拉病毒通过不可控的传播链入侵这些国家,他们真正担心的是如果埃博拉入侵尼日利亚拉各斯或者印度加尔各答这样的有上千万人口的大城市,后果将会不堪设想。目前并不知道究竟有多少人感染埃博拉病毒,在已经报道的9000例患者中,已有4500例患者死亡,并且每隔三周,死亡病例的数目就会增加一倍。 现在看来,该病毒的出现似乎远不止一次突发事件,而是已经引发了一场大规模的流行病。

这种病毒具有极强的感染力。 实验表明,仅仅一个埃博拉病毒颗粒进入人的血流,就可引起致命的感染。这也许可以解释为什么许多医务工作者感染了埃博拉病毒却想不起来自己出现了任何操作上的失误。普遍认可的常见感染入口就是用接触到埃博拉病毒的指尖碰触了上眼皮的内表面粘膜。埃博拉病毒能够通过汗水和血液的接触传播,每一滴汗水和血液中都含有高浓度的埃博拉病毒颗粒。感染埃博拉的患者会大量的出汗,并且在一些情况下,疾病会引发内部出血,而血液会伴随他们呕吐物和腹泻物一起排出体外。

尽管埃博拉对于人类是如此的凶猛,但是埃博拉病毒的生命形式却是不可思议的简单。埃博拉病毒颗粒仅由6种结构蛋白连锁在一起构成,它类似于一股煮熟的意大利细面条。一个埃博拉病毒颗粒大约只有80纳米宽,1000纳米长。 如果这是一段意大利细面条的话,那么人的头发是将类似于约12英尺直径的巨大的红杉树树干。

一旦埃博拉病毒颗粒进入血液,它会随着血液流动直到进入细胞。进入细胞后它会控制并指导宿主细胞进行病毒的自我复制。大多数病毒颗粒会利用特定的组织细胞来完成自我复制。例如,许多感冒病毒会在鼻窦和咽喉处的细胞进行复制。 埃博拉病毒会同时攻击身体除了骨骼肌和骨骼以外的其他组织,它们对于生活在血管内的细胞具有特殊的亲和力,特别是肝脏中的细胞。 大约经过十八小时,被感染的细胞就会释放成千上万的新的埃博拉病毒颗粒,它们如线一样从细胞中“萌发”,直到细胞如同一个纱线团一样。之后它们与细胞分离,并通过血流的携带,开始依附于全身各处的更多的细胞。 受感染的细胞开始喷涌而出大量的埃博拉病毒颗粒,感染更多的细胞,直到病毒的扩增达到顶点。受感染的细胞开始死亡,从而导致全身组织的破坏。这或许可以解释为什么埃博拉病毒受害者会经历极度的痛苦然后死去。多器官的衰竭,病人的状况会突然急剧下降直至死亡。 在致命病例中,字母“o”大小的血滴可以很轻易地含有上亿的埃博拉病毒颗粒。

埃博拉病毒的内部是一个由螺旋蛋白构成的贯穿内部的管道,如同一个套筒。 在电子显微镜下观察,这个套筒有一个滚花式的外观。与埃博拉病毒颗粒的其它部分一样,这种套筒结构是在长时间的自然选择的力量下形成的。埃博拉病毒是一种线状病毒,线状病毒属已经存在了千万年。埃博拉颗粒内套中的单股RNA,即包含病毒的遗传密码也就是基因组的分子,甚至用高倍显微镜也观察不到。遗传密码被包含于RNA的核苷酸的碱基中,也就是密码子的字母。这些字母,以适当的顺序排列,构成一套完整的指令,使得病毒可以完成自身的复制。根据最近的统计,如今在西非肆虐的埃博拉一个样本,其基因组遗传密码中有18959个字母。作为一种生物体,这是一个小的基因组。如埃博拉病毒这样的使用RNA作为遗传密码的病毒,很容易在扩增的时候出现错误,这些错误被称为突变。就在现在这个时间,埃博拉病毒的代码还在改变。由于埃博拉病毒与人类日益加深的关系,它是如何变异的问题对地球上每个人都有意义。

位于塞拉利昂的凯内马的凯内马政府医院,分布着低矮的带有生锈的金属屋顶的漆成黄色和红色的煤渣砖房。它们散布在镇中心附近的山坡上,据那里的医务工作者讲,这里平日里挤满了患者和他们的家属。这个小镇坐落在土地肥沃的丘陵地带,周围星罗棋布着一些小村庄,在小镇西南九十英里(145公里)的地方是塞拉利昂、几内亚和利比里亚三国边境的交界地带。这一边境地区是埃博拉疫情的摇篮。几十年来,凯内马医院一直有一个特殊的12个的单元被称作拉沙热隔离病房和研究项目。拉沙热是由拉沙病毒引起的,按病毒学家的分类被认定为生物安全4级病原体,会致死并引发传染,通常没有疫苗和有效的治疗方法。今年5月,拉沙热项目的主任医师舍克•乌玛尔•汗(Sheik Humarr Khan),开始警惕与沙拉热同样是4级病原体的埃博拉病毒。该病毒曾经在几内亚和利比里亚蔓延,但在塞拉利昂尚未有病例报道。

5月23日前后,一名小产女子被送往医院。 她的沙拉病毒检查为阴性,但汗怀疑她可能携带有埃博拉病毒。原来她刚参加了一个巫医的葬礼,这位巫医最近在几内亚在试图治疗一些埃博拉患者后死亡。汗采集了她的血液样本并将她隔离在拉沙病房。汗是在病毒出血性疾病的专家,是世界上拉沙热顶尖专家之一,人们形容他是一个健谈又热情的人。他和他的工作人员与多家美国研究机构的病毒专家都有着深厚的友谊。他倾注了大量时间在医院照料贫苦的病人。其中相当多的病人买不起药,汗就会买给他们,如果他们看起来是在饿肚子,汗就会给他们食物,并且告诉他们“如果你想好一点你就必须吃”。

当汗与患者在拉沙病房时,他会穿着一件被称作个人防护装备的防生物危害服,个人防护装备,简称P.P.E。在凯内马,这套防护服包括一个包裹全身的连体衣,白色Tyvek(特卫强)面料的头罩,一副呼吸面具,一个塑料面罩和一副护目镜,两双外科手术手套,一双橡胶手套,一双橡胶靴和一条塑料围裙。在拉沙病房的患者会出现惊厥和出血的症状,并进入昏迷,即使无微不至的照看,病人中还是有许多人死亡。到了晚上,汗喜欢和朋友一起看电视转播的足球比赛,当他感觉到疲倦的时候他会在塑料椅子上坐下休息一会,喝着汽水与周围的人聊聊天。

那位小产女子住进沙拉病房的第二天,一名实验技术人员穿上P.P.E.,携带一份该女子的血液样本进入了实验室,并对其进行了测试,结果显示为埃博拉病毒阳性。为了进一步确认,技术人员通过电子邮件将测试结果发送给哈佛大学生物学副教授帕尔迪斯•萨贝提(Pardis Sabeti)的实验室。多年来,萨贝提一直与该拉沙项目存在协作关系,并与汗成为朋友。

萨贝提是一个三十多岁苗条且温和的女人。她是一个哈佛实验室的领导者,领导麻省理工学院与哈佛大学Broad研究所病毒基因组的研究。她擅长读取和分析生物体的基因组,尤其擅长研究病毒进化——由于适应环境病毒会随着时间的推移而变化。在闲暇之余,萨贝提是独立乐队Thousand Days的主唱和词曲作者。 由于埃博拉疫情的爆发,乐队第四张专辑被推迟了。

当萨贝提得知埃博拉病毒已经达到塞拉利昂时,她召开一个会议,会议地点是她和同事将其称为埃博拉作战室的房间。它位于麻省理工学院校园内的Broad研究所,是一个阳光充足并有一张大桌子的房间。由于疾病爆发规模的壮大,萨贝提成为这组科学家事实上的领导人,他们会定期在作战室计划和指导对抗埃博拉的人体防御要素。他们派出带有先进的诊断设备的研究组成员前往凯内马和尼日利亚,帮助医生快速诊断埃博拉。 “作出埃博拉的诊断越快,就能越快地阻止它”萨贝提最近说,“但最大的问题是,如何阻止它?”

萨贝提和她的研究组计划开始尽快的读取埃博拉的基因组。所有针对埃博拉的药品,疫苗,以及埃博拉病毒诊断测试的关键就在于病毒的遗传密码。研究人员知道遗传代码正在变化中。埃博拉病毒的进化是否是为了抵御人体对它的防御? 这一进化从何而来?是始于一个人还是在不同的时间、不同的地点和不同的人身上开始的?埃博拉病毒是否变得更具传染性,传播速度更快了么?

萨贝提和她的研究组构想了一份获取埃博拉感染者血液样本的计划。他们计划读取埃博拉患者血液中发现的所有埃博拉病毒的基因组。 中世纪时,僧侣们在手抄经卷的时候会出现错误。埃博拉的基因组复制时也会出错,就像手抄的经卷复本一样,基因组之间的差异是可以检测到的,埃博拉病毒不会只有一个株。 埃博拉病毒是不是一支,而是一群。这是一个庞大的粒子群体,他们彼此各不相同,每个病毒颗粒都在与其他的病毒颗粒竞争可以进入细胞内并完成自我复制的机会。它们的遗传密码会随着环境的变化而不断改变。通过对一些埃博拉病毒基因组的观察,科学家们希望可以从整体上把握埃博拉病毒,以四个维度构建其生命形式——因为大量的遗传密码因时间和空间而流转。为了找到基因组,他们需要更多的血。

流行病学家和卫生工作者从凯内马分散开去,确诊了其他12个受到埃博拉病毒感染的妇女,她们都参加了巫医的葬礼。她们被送往凯内马医院,并安置在了拉沙病房。乌玛尔•汗和塞拉利昂卫生部高级官员都迫切地想要得到测过序的埃博拉病毒基因组,于是汗和萨贝提与卫生部官员合作,使用了一种不会干扰患者护理的采血方法:研究人员在临床护理遗留下的废弃管子中采集血清样品。 这种材料本来是打算在医院的焚烧炉进行焚烧的具有生物危险的医疗废物。“为了采集样本而不被沾染,我们做了一切我们能做的。”萨贝提说。同时他们还采集了35个埃博拉病毒疑似接触者的血液样本。

最终他们收集到了四十九个人的血清样本,这些样本被收集在大量的微管中,每个微管的大小如同一个削尖的铅笔尖,里面装了一滴金色的、大小还不到一粒柠檬种子的人血清。液滴中混合了能够杀死埃博拉病毒的大量消毒的化学药品。 这些装有灭菌血清的微管被医院实验室的负责人奥古斯丁•戈巴(Augustine Goba)装入到冰盒里,然后通过DHL快递将盒子寄到哈佛。

四天后,也就是6月4日,盒子抵达了萨贝提的实验室,一个名叫史蒂芬•盖尔(Stephen Gire)的研究人员穿着生物保护装备并携带盒子进入到一个微小的生物防护实验室并将其打开。样品应该是安全的,但盖尔不敢掉以轻心。盖尔高大而安静,为人十分的严谨。他是一个有才华的厨师,并在2008年有机会参加电视节目“顶级厨师”的比赛,他拒绝了邀请并选择前往刚果民主共和国成立实验室研究猴痘——一种与天花有关的病毒。 在盖尔的左前臂有一个纹身,是猴痘病毒颗粒,这是盖尔自己设计的,是病毒内部结构的示意性图案,看起来像新月形状的鸟巢。 当他在哈佛的实验室里拿着来自非洲的未开启的血样盒子,他意识到他忘了带刀。 他掏出自己的车钥匙,撬开了盒子,取出微管。冰已经融化了,但微管仍然很凉,这些微管看起来是安全的:微管的颜色证明了血清已被灭菌。每个微管中大约包含了十亿埃博拉病毒颗粒。


123下一页
收藏 分享 邀请

鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

相关阅读

此篇文章已有0人参与评论

请发表评论

全部评论

相关分类

热点资讯

QQ| 手机版|Archiver|sitemap| 医学之家 ( 豫ICP备16003655号-1 )

Powered by www.yixuezhijia.com

© 2001-2013 医学之家

返回顶部