變種病毒 Delta 演化何去何從?疫苗會失效? 澳洲學者用演化理論解答

為何變種病毒株 Delta 比武漢原始版本傳播得更快?

其實,這與演化有關。演化指是病毒基因組複製時,隨機突變或出現錯誤的結果。其中一些基因突變,會對病毒帶來優勢。通過自然選擇 (natural selection) 的過程,這些有利基因的副本更有可能存活到下一代;而當病毒從其他病毒甚至宿主身上獲取基因時,也可以通過基因重組產生新的病毒株。學者預期,隨著 COVID-19 疫情未止,將會產生更多病例更多演化,亦會出現兩個情況:

  1. 病毒會變得更容易傳播。一名感染者可能會感染更多人,其基本感染數 (basic reproduction number, R) 會更高。
  2. 縮短個體被感染和感染他人之間的時間,即是有更短的「連續間距」。

這兩個變化也解釋到 Delta 席捲全球並取代原版本病毒株。對病毒而言,這變化顯然是「好消息」,但對宿主(人類)來而,則要應對更強的病毒。

最初在武漢發現的病毒株 R 值為2–3 ,但 Delta 的 R 值至少為 5–6 。因此,感染 Delta 的人數可能至少是原始版本的兩倍。

澳洲葛瑞菲斯大學地球健康和食品安全中心總監 Hamish McCallum 在 The Converstaion 撰文時指出,另有證據表明,與最初版本相比, Delta 的連續間距要短得多。他認為,這可能與感染 Delta 的人比感染早期版本有更高的病毒載量有關,令患者在感染 Delta 後更快地傳播開去;而更高的病毒載量也可能使 Delta 在露天環境和人與人短暫接觸後更易傳播。

疫苗會影響病毒演化方式嗎?

對於疫苗會否影響病毒演化, McCallum 指疫苗對 Delta 有效但效果較差,演化理論已預測了這一點,因為可以逃避疫苗的變種病毒株更具優勢。

因此,可以預期到藥廠和病毒之間的競賽,讓疫苗試圖趕上病毒演化,並有機會如流感針一樣需要定期接種加強劑,以預防未來出現的變種病毒株。

McCallum 又提醒, COVID-19 疫苗可降低不幸感染者將病毒傳播給他人的機會,但並不能完全阻止傳播,無足夠人口接種疫苗同樣會增加病毒演化風險。

他以演化論角度解釋,一個人需要一定病毒載量才能將 COVID-19 傳播。如果疫苗在阻斷傳播方面不是 100% 有效,可以預期病毒會演化出更高的毒性,感染接種者。

未來的變種病毒株會如何?

McCallum 預測,在短期內 Delta 或其他版本的 SARS-CoV-2 R 值會不斷增加、連續間距會減少、疫苗效果降低,但不知道這些變化會有多大與發生速度多快。

英國政府的緊急情況科學諮詢小組 (SAGE) 最近亦分析病毒長期演化情況。 SAGE 指,幾乎可以肯定會有病毒「抗原漂移 (antigenic drift) 」,即病毒累積到足夠的突變,導致當前疫苗的有效性降低,因此改良版疫苗的加強劑將不可或缺。

抗原漂移亦可能是通過與其他感染人類冠狀病毒的重組而發生,這將需要對現有疫苗進行重新設計。

SAGE 又認為存在「反向人畜共患病」的現實可能性,即 SARS-CoV-2 感染動物,然後再傳播回人類的情況,令 SARS-CoV-2 變得對人類更具致病性,SARS-CoV-2 感染水貂、貓科動物和囓齒類動物情況亦已發生。

由於人類繁殖速度不夠快,不能積累足夠多的有利基因突變,在演化軍備競賽中難以領先病毒。不過,如果全球醫療系統有足夠資源,仍有機會讓大部份人免受 SARS-CoV-2 與 Delta 的威脅。

來源:
The Conversation

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