1966年的樣本中發現艾滋病毒,比首次確認早了17年
1966年,一名38歲的男子去了剛果的一家醫院。除了年齡和性別之外,他的名字、癥狀等一切信息都被歷史遺忘了。然而,他的一個淋巴結被收集並保存了下來。通過亞利桑那大學的生物學家Michael Worobey教授的分析[1],這名男子感染了艾滋病病毒(人類免疫缺陷病毒,HIV)。但他不會知道,他的醫生也不會知道,17年後,艾滋病毒被正式發現。
通過從該組織樣本中獲取微小的基因片段,Worobey教授主導的研究團隊幾乎完全重建了HIV的基因組。這些艾滋病毒來自沒有人知道它們存在的時間。這項研究有助於揭開人類史上最嚴重流行病之一的起源之謎。
Worobey教授表示,很難確定這些病毒的起源,它們究竟在什麼時候開始攻擊人類。為了這項研究,該團隊耗費大約五年的時間來拼湊出一個微小的基因組。研究人員表示可能還會再做一次,但工作量太大了。
直到20世紀80年代初,一種神秘的未知綜合征開始影響美國男性,艾滋病毒才被首次發現。一時間,科學家不知這些病毒從何而來,它們的傳染性如何。
後來的研究表明,艾滋病毒其實是幾十年前在非洲大陸上產生。科學家之所以知道這一點,是因為當病毒傳播時,它們的基因會發生變化。通過比較這些變化,並估計發生速度,科學家可以回溯到艾滋病毒進化史的最開始。
艾滋病毒最有可能的起源地方——剛果的金沙薩市,估計時間是在20世紀20年代。就在那時,一隻黑猩猩中的猴免疫缺陷病毒(SIV)進入了一個人的體內。在一個人口眾多、宿主數量眾多且不斷增長的地方,這種新病毒獲得了發展,最終產生了傳播到世界各地。
這就意味著,在人們知道艾滋病之前,許多人肯定已經感染了艾滋病毒。他們的組織樣本由病理學家採集,用化學固定劑處理,嵌入蠟中,在顯微鏡下檢查,然後保存在抽屜里。雖然這個過程,尤其是固定劑的使用,會對構成HIV基因組的RNA分子造成了嚴重的影響。但這還不足以完全摧毀它們,事實證明,即使RNA在室溫下被放在抽屜里50年,也能被成功提取出來。
為此,研究團隊開發了提取RNA的靈敏工具,並將它們應用於金沙薩大學的1600多個組織樣本中。結果只找到了一個帶有艾滋病毒痕迹的樣本,並耗費5年時間從病毒中提取每一個RNA片段。
研究表明,該古老樣本中的病毒與C亞型艾滋病毒最為相似。C亞型是艾滋病毒最流行的病毒株,在如今非洲南部佔主導地位。不過,此次發現的1966年艾滋病毒並不屬於這一病毒株。它更像是一個遠親,這表明我們今天看到的艾滋病毒只是20世紀60年代金沙薩艾滋病毒多樣性的一小部分。這些早期病毒中只有少數爆發,成為全球性問題。
此外,研究團隊還利用1966年的樣本來研究艾滋病毒的歷史。結果表明,這種病毒最早出現在1896年至1905年之間,比此前的預估時間略早一些。
科學家認為,重建艾滋病毒的出現和傳播過程非常重要。目前已經有6000萬至1億人感染了艾滋病毒,並且有2500萬至5000萬艾滋病患者已經死亡,這種苦難堪比曾經的世界大戰。艾滋病毒給人類留下了最深重的傷痛,我們只有足夠了解它們,才能最終戰勝它們。
參考文獻
[1] Sophie Gryseels, Thomas D. Watts, Jean-Marie M. Kabongo, et al., A near-full-length HIV-1 genome from 1966 recovered from formalin-fixed paraffin-embedded tissue, bioRxiv, 2019, doi.org/10.1101/687863.
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※與霍金相比,楊振寧厲害在哪裡?
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