我们第一次了解COVID-19是在新闻标题宣布病毒已经像野火一样在人类中传播时。但是，如果有一种方法可以在这些病毒在人类之间有效传播之前感染它们呢?
在上个月发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的一项研究中，科学家提出了一种方法。他们希望通过密切观察一种新型猪流感在养猪场的活动，了解我们如何在这种病毒对人类造成严重破坏之前感染它。
在此过程中，科学家们发现了一种名为G4的新型猪流感病毒。它是三种现有病毒的混合——禽流感、导致2009年大流行的猪流感和另一种北美猪流感，后者是来自禽类、猪和人类病毒的基因大杂烩。这些病毒基因的混合，称为基因重组，比你想象的要普遍得多。任何遗传物质由RNA组成的病毒，如流感和新型冠状病毒，都进化出了这种强大的进化工具。当不同的流感病毒感染一个细胞时，它们将基因片段混合在一起，形成一种新的病毒，这种病毒通常有更大的能力从动物宿主向人类跳跃。
这正是科学家们在这项新研究中研究的猪身上所发生的事情。它们在猪圈里相互挤在一起，但猪也经常与禽类和人类接触。哥伦比亚大学病毒学家安吉拉·拉斯穆森说:“野生鸟类可以接触到这些猪。”“然后这些猪就会与在农场工作的人接触。”猪暴露在人类和禽类病毒中，成为这些病毒的“混合容器”，导致像G4这样的碎片状病毒的形成。
那么，我们是否应该担心这种病毒会在人群中迅速传播呢?美国国家卫生研究院(National Institute of Health)的进化生物学家玛莎·纳尔逊(Martha Nelson)说，这项研究本身并不是在宣告另一场大流行即将到来。尼尔森说:“这是一种具有从猪到人的所有特征的病毒。”但目前还没有人传人的证据。“我认为关键在于它是值得关注的东西。”虽然G4病毒已经感染了几名养猪工人，但还没有在人与人之间传播。这是一个本质的区别。Rasmussen说:“很难说我们是否应该担心这种特殊的菌株。”
确定这种新型病毒的发展轨迹并不容易。从2011年到2018年，在中国10个省份，科学家分析了从猪身上收集的3万份鼻拭子。他们最终分离了179种不同的猪流感病毒，并发现在2016年之后的几年里，这些病毒大多数是G4型。它迅速成为所有10个省的主流版本。
尽管这种病毒在这些动物中很普遍，但如果它真的会传染给人类，那将是一个惊人的发现。重组病毒的禽流感基因组构成了巨大的风险，因为人类对它知之甚少。此外，将2009年流感大流行的猪流感毒株也包括在内，导致近50万确诊病例，这使得G4更能适应感染人类细胞。
长话短说，我们还不能坐以待毙。为了防止另一种病毒在我们眼皮底下传播，这些科学家呼吁对这些病原体进行实时监控。通过监测我们的牲畜数量，特别是猪，我们可以降低另一种病毒从动物到人类，并最终从人到人的可怕跳跃的风险。
碰运气的游戏
然而，监测地球上的猪的数量并非易事。例如，中国有3.104亿头猪，几乎占世界生猪总数的一半。随着流感在猪体内重组的力量，可能性是无限的。尼尔森说:“你可以让多个基因组交换它们基因组的整个部分来制造新的嵌合病毒。”
任何饲养大量猪的国家，如美国和巴西，都增加了这些病毒基因重组的危险——危及猪工人，他们随后成为病毒的携带者，传染给其他人类。
猪与鸟类和蝙蝠一样，是最常见的人类适应性病毒携带者之一，这不仅是因为它们数量庞大，还因为它们的生物学特性。它们呼吸道的细胞与人类极其相似。猪的上呼吸道细胞表面有禽流感和猪/人流感病毒的受体，称为唾液酸受体。尼尔森说:“如果一种鸟类病毒感染了猪，并且它适应了猪的唾液酸受体，这意味着它可能更有效地感染人类。”
此外，病毒对突变非常脆弱，突变会导致随机变化，可能使病毒适应人类。流感基因组是由RNA组成的，这是一种更容易出错的单链遗传密码。DNA带有酶，在基因复制过程中充当拼写检查器，而RNA则完全没有这些工具——因此会导致基因密码中更多的错误或突变。拉斯穆森说:“如果你打错字，这个错字不会得到纠正。”
错误错误后旅行了流感病毒的遗传密码,机会越高,一个独特的结合产生了一种病毒,可以跳转到人类是一种病毒,它与人类细胞受体结合的能力,然后在人体保存和传播,并从人际传播。这是一场碰运气的游戏，科学家们很难预测下一次大流行何时到来。“这就像洗牌，”拉斯穆森说。“一种病毒会有不同的基因组，在传播能力方面会产生不可预测的影响。”这就是covid -19发生的情况——从蝙蝠到人类的跳跃(其背后的机制在很大程度上仍是未知的)没有被发现，只是在病毒变得在人与人之间高度传播后才吸引了广泛的审查。
我们如何预防下一次大流行?
一种可传播的、大流行的病毒和一种只存在于猪群中的良性病毒之间的界线少得可怕。
“这是一个概率游戏，”尼尔森说。“随着时间的推移，更有可能出现这种变异。没有人说明天或二十年后不会发生。随着时间的推移，随着猪的遗传多样性的增加，以及猪的种群数量的增长，这种情况变得更危险。”
这使得复杂的监测系统至关重要——具体来说，这将涉及对猪和家禽种群以及与这些动物密切合作的人进行定期病毒检测。阿拉巴马大学伯明翰分校(University of Alabama at Birmingham)病毒学助理教授查德·佩蒂(Chad Petit)说，这意味着积极监测病毒并限制与家禽和猪接触的项目，对于将下一次大流行扼杀在萌芽状态至关重要。“意识和准备是能够在潜在的流行病到来之前看到它的关键。”
拉斯穆森引用了科学家在上述研究中所做的工作，声称他们所进行的项目——参观养猪场，对数以千计的猪鼻拭子进行实验室分析——可以成为其他国家效仿的榜样。“你需要在实验室做实验，以证明这些病毒有可能传播到人类细胞，我们需要出去，可能对可能接触过动物的人进行取样。这远不止是监视。”
“将会有更多的流行病，”拉斯穆森说。在一场灾难开始前就阻止它可以挽救许多生命。
