加拿大研究人員復活滅絕痘病毒

馬痘病毒 圖片來源：Eye of Science

天花可謂是歷史上最致命的疾病之一。為了消滅這種疾病，人類花費了幾十年的時間，投入了數十億美元。然而，一個小型科學團隊僅用半年時間和10萬美元就可能讓這個「幽靈病毒」重返人間，而且並不需要多麼特殊的新知識。

這是一組加拿大研究人員在一個不同尋常且尚未發表的實驗中得出的結論。加拿大阿爾伯塔大學病毒學家 David Evans表示，他們利用郵購的遺傳碎片，重新合成出了馬痘病毒——這是一種天花病毒的近親。

到目前為止，沒有人知道馬痘是否會對人類造成傷害，但和天花一樣，科學家們相信這種病毒已經在自然界中絕跡了。現在，Evans 和團隊輕而易舉的就重構了這種在1980年就宣布已被消滅的恐怖病毒。

對此，德國慕尼黑大學病毒專家Gerd Sutter表示了極度擔憂：「毫無疑問，如果馬痘病毒可以被製造出來，那天花病毒也可能會隨時回來。」

而Evans希望該研究——大部分工作由其助理研究員Ryan Noyce完成，能有助於解開有數百年歷史的天花疫苗起源之謎，以便研發新的更好疫苗，甚至改善癌症療法。

實際上，從科學角度而言，該成果算不上是個大突破。自2002年科學家能夠從零開始組裝更小得多的脊髓灰質炎病毒後，他們就預言有一天也能合成痘病毒。但該研究卻引發了人們的極大擔憂：恐怖組織可能會使用這些現代生物技術。

但美國馬薩諸塞大學生物倫理學家Nicholas Evans表示，如果考慮到歷史背景，該研究可謂是一個重要的里程碑，證明了病毒合成的潛力。

亞利桑那州大學炭疽病毒專家Paul Keim表示，該研究似乎還點燃了有關科學應被如何管理的討論。「復活已滅絕的天花病毒近親極具煽動性。時常會出現一個實驗或事件觸發嚴格審查，而該實驗聽上去就像當局會考慮嚴格管理的對象之一。」

並沒引人注意

Evans也承認，人工合成天花病毒的研究可能是一把「雙刃劍」，存在被不法分子利用的風險。「向人們展示如何合成馬痘病毒會增加這一風險嗎？」他說，「可能會。但事實是風險一直存在。」

在2016年11月舉行的一場世衛組織（WHO）天花病毒研究諮詢委員會會議上，Evans與相關專家討論了該研究。日前，WHO發布在網站上的一份該會議報告指出，Evans的研究「不需要特殊的生物化學知識或技術，也不需要太多錢或時間」。但它也沒有吸引生物倫理學家或媒體的過多關注。

而且，與Evans團隊合作的葯企Tonix曾發布的相關新聞稿也未受關注。Tonix表示希望將馬痘病毒放入人用天花疫苗中，以便目前能引起小部分人出現嚴重副作用的疫苗更安全。

Evans表示，它還將為研發其他疾病疫苗提供平台。他還試圖利用合成痘病毒開發癌症疫苗，此疫苗能激活免疫系統攻擊癌症細胞。「我認為我們需要注意雙刃劍問題，但我們也應正視該方法無與倫比的優勢。」

這種雙鏈天花基因比脊髓灰質炎基因大30倍——紐約州立大學石溪分校的Eckard Wimmer和團隊在2002年從零開始合成了脊髓灰質炎病毒。而且，馬痘病毒基因的末端還有名為「終端髮夾」的結構，也讓重建工作充滿挑戰。

此外，科學家只要將脊髓灰質炎基因簡單地放入適當細胞內，就將能產生新病毒，然而該方法不適用於痘病毒。WHO天花諮詢顧問小組主席、英國劍橋大學的Geoffrey Smith表示，這讓重建天花病毒更困難。

Evans正計劃重新提交論文進行發表，因此拒絕討論其工作細節。但WHO報告稱，該團隊從德國一個合成DNA商業公司Geneart購買了重疊的DNA片段，每個約有3萬鹼基對。

研究人員將這些材料縫合成一個包含21.2萬鹼基對的馬痘病毒基因。他們將該基因放入感染了不同天花病毒的細胞中，使其開始感染馬痘病毒。結果顯示，馬痘病毒出現了預測的基因序列。

Evans表示，《自然—通訊》和《科學》雜誌都拒絕了這篇論文。但《科學》雜誌編輯Caroline Ash表示，這篇論文並非正式提交給了該雜誌，但詢問了出版問題，並給了Tonix新聞稿。

Ash回復Evans：「在確認了技術成果後，我們最終認為你的論文沒有為《科學》的讀者提供足夠的生物學新知識，以消除對該論文的行政禁令。」

為了避免違背國際慣例，Evans表示「他提供了足夠信息以便專業人士重複其實驗，但沒有詳細的細節方案」。

過敏症和傳染病國家研究所病毒學家Peter Jahrling表示，該論文應當被發表。「不僅因為新穎，還因為很重要。」他說。

監管體系

WHO條例和許多國家政策都禁止製造天花病毒。實驗室也不允許製造超過20%的天花病毒基因，而且，製造和售賣DNA片段的公司也應自發進行登記，以避免顧客訂購某些病毒材料，除非他們有正當理由。

但Keim表示，控制全世界所有生產核酸的公司不太可能。「我們很多年前就意識到管理這些活動根本不可能。」他說。

Keim指出，目前有專門針對希望復活病毒的研究者的國際許可證制度。美國目前的條例則要求聯邦經費資助的研究人員要進行「生成或重組根除或滅絕對象」實驗，需要接受特殊審查和風險評估。這些對象被列入了一個管理名單，其中包括天花，但沒有馬痘，因為後者本身不被認為是一種危險病毒。

但弗吉尼亞州喬治·梅森大學生化防禦專家Gregory Koblentz表示，加拿大的體系有所不同。在這裡，相關條例指出，即便研究不涉及某種特定危險病原體，但相關知識和技術仍可能形成構成正負兩方面風險，所以該研究應該被審查。他說：「按照這個規則，該國相關部門應該會生產馬痘的合成過程和技術」。

不過，Evans主動與加拿大聯邦政府機構就此事進行了交談，而他的大學已經開始從安全形度考慮病原體回歸所帶來的影響。Koblentz說：「就我所知，針對合成某種天花病毒所帶來的更深層次的影響，政府部門並沒有組織並參與對其進行系統的評審。我並不認為這個實驗應該被進行。」

此外，生物倫理學家Nicholas Evans認為新的制度應該填充到該國的科學法規中。他說：「首先我們要討論的是未曾在自然界中存在過的病毒，隨著合成生物學的快速發展，現在某些人能夠在不涉及天花病毒的前提下創造與其同樣致命和傳染的病毒。」面對這種情況，聯合國應該建立信息共享機制，當研究人員計劃合成與天花有關的病毒時，任何成員國有義務通知WHO。

點燃新爭論

Evans的實驗也許會引起一場曠日持久的爭論，是否應摧毀這個天花「近親」。1980年天花病毒根除後，世界各地的實驗室同意毀掉各自遺留的天花病毒樣本，或者將樣本運送到位於亞特蘭大的美國疾病控制中心（CDC）以及位於莫斯科的俄羅斯病毒製劑研究所（俄羅斯的樣本後來被移送至新西伯利亞的國家病毒和生物科技研究中心）。

從那以來，這些病毒樣本的命運就一直是激烈爭論的焦點：「主張毀壞的人」認為銷毀所有遺留病毒會使世界更安全，而「主張保留的人」則表示將病毒保留下來並研究它，有可能幫助世界做好對抗下一次病毒爆發的準備。

Jahrling表示，現在馬痘病毒已經被合成出來，相關爭論已經沒有意義。「你認為病毒在冰庫里或被銷毀就能高枕無憂？事實並非如此。基因能掙脫『牢籠』。」他說。德國羅伯特·科赫研究所的Andreas Nitsche 也認為，Evans的研究改變了遊戲規則。

但Evans一直強調其研究的學術價值：有助於闡明天花免疫的進化歷史。1796年英國醫生Edward Jenner最先使用了這種消除了天花的疫苗，該疫苗本身含有活性病毒牛痘。但也有傳言說最古老的天花疫苗包含的是馬痘，而且馬痘基因與一些古老疫苗菌株十分類似。這支持了天花疫苗源自馬匹的傳說。

Evans希望藉助馬痘基因弄清天花疫苗的發展。「這是人類歷史上最成功的一種疫苗，也是現代免疫學和微生物學的基礎。但我們還不知道它來自哪裡。」他說。

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