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通过ANA KOVA引领图像设计。

“我有兴趣,”Ron Fouchier,Ron Fouchier说,他的富人荷兰语重点英语“,”少数事情可以杀死大型动物和人类。“

这是鹿特丹的深夜,因为黑暗慢慢地覆盖了我们的Skype对话。

这种迷恋使银发病毒学家能够冒险冒险进入争议的功能性突变研究 - 由科学家们努力为病原体增添能力,包括专注于SARS和MERS,Covid-19代理的冠状病毒表兄弟的实验。

如果我们要避免另一个流感流感大流行,我们需要了解可能导致它的流感病毒类型。通过告诉我们什么样的突变可能允许病毒跨越物种或进化到更毒性的毒株,可以帮助我们解决问题。它可以帮助我们准备,并在这样做,拯救生命。

然而,他的许多科学同行不同意;他们说他的实验不值得他们对社会构成的风险。

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Ron Fouchier重新启动了同样的禽流感增益突变实验,从2010年代初吸引了争议。照片由Ron Fouchier / Erasmus Medical Center提供。

病毒和凤梨泥

荷兰病毒学家总部位于鹿特丹的Erasmus Medical Center,在威斯康星大学 - 麦迪逊大学宣布他们已经成功突变了H5N1,禽流感菌株,通过了令人争议的争论通过雪貂之间的空气,在两个单独的实验中。雪貂被认为是最好的流感模型,因为他们的呼吸系统对流感相似,就像人类一样。

使病毒能够通过空气传播的突变是功能获得(GOF)突变。GOF研究是科学家有意引起突变,从而赋予病毒新的能力,试图更好地了解病原体。在Fouchier的实验中,他们想知道它是否可以通过空气传播,这样他们就可以及早发现潜在的危险菌株,并提前开发新的治疗方法和疫苗。

问题是:他们变异的H5N1病毒一旦离开实验室,也可能引起大流行。在科学杂志,帆船赛自己称之为“可能是你可以制作的最危险的病毒之一。”

只是三个特殊的特质

对于H5N1, Fouchier发现了五种突变,它们可能导致触发禽流感在哺乳动物中通过空气传播所需的三种特殊特征。这些特征包括:(1)附着在喉咙和鼻子细胞上的能力;(2)在这些地方较低温度下生存的能力;(3)在不利环境下生存的能力。

至少有三个突变可能是野外病毒所需的全部,以使哺乳动物中的空气跳跃。如果它确实,它可以传播。快速地。

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禽流感的着色传输电子显微照片,肾细胞(绿色)生长的H5N1病毒(金)。照片由Cynthia Goldsmith / CDC提供。

对于任何给定的病毒,Fouchier计算发生这种情况的几率相当低。每个突变有可能自己瘫痪病毒。他们需要完全对齐流感跳跃。但这些突变可以 - 并且会发生。

“2013年,中国突然出现了新病毒,”普舍说。“H7N9.。“

H7N9是另一种禽流感,如H5N1。这CDC认为它是最有可能导致大流行的流感菌株。在2013年至2015年之间发生的人类爆发中,它杀死了惊人的39%的已知病例;如果H7N9有五种功能突变的所有五个职业突变,则在他与H5N1的工作中确定了,它可以使Covid-19相比看起来像小猫。

H7N9在2013年有三种突变。

获得功能突变:创造我们的恐惧(可能)阻止它们

流感病毒基本上是在球中包裹的八件RNA。为了产生功能性突变,研究使用了每件的DNA模板,称为质粒。Fouchier说,使质粒中的单一突变变得简单,并且通常在遗传实验室中进行。

如果你把这8个质粒全部插入一个哺乳动物细胞,它们会劫持细胞的机制来制造流感病毒RNA。

“现在,您可以在该细胞中开始组装新的病毒粒子,”Fouchier说。

一个受感染的细胞足以生长许多新病毒颗粒 - 从一到一千到一百万;病毒是复制机器。因为它们在复制过程中如此易于变异,所以必须检查新病毒以确保它只具有实验室造成的突变。

然后病毒进入雪貂体内,通过它们产生新的病毒,直到第10代,它通过空气感染雪貂。通过分析每一代病毒的基因,他们可以找出导致H5N1禽流感在雪貂之间通过空气传播的确切5个突变。

而且,可能是人。

“这项工作应该永远不会完成”

改性H5N1菌株导致人流行病的可能性,如果它脱离遏制,引发了尖锐的批评,并且没有争议的缺乏。Rutgers分子生物学家Richard eBright总结了他告诉他的远端科学研究“永远不应该已经完成​​了”。

“当我第一次听到制作高致病性禽流感的实验时,辉瑞的病毒疫苗副总裁兼首席科学官员说:”我对科学的副总裁兼首席科学官员表示,“我对科学感兴趣,但关注病毒本身的风险以及对实验的反应的后果。“

2014年,为了回应研究人员的恐惧和一些实验室事件,联邦政府对所有GOF研究暂停进行了暂停,冻结了这项工作。

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流感研究所的气闸门功能获得性突变研究发生在高度安全的实验室,有多种安全措施。杰夫·米勒/威斯康辛大学麦迪逊分校。

一些科学家认为,在理解我们面临的野生流感菌株的潜在风险方面,才能获得功能性突变实验,但只有它们是正确的。Dormitzer表示,对这个问题的仔细和深思熟虑的检查可能导致对具有病毒更安全的功能突变研究的流程。

但与此同时,暂停扼杀了流感和冠状病毒的研究。

美国国家科学院(National Academy of Science)推出了一些新的指导方针,并在2017年12月发出呼吁:GOF的研究可以再次申请资助。由卫生与公众服务部(HHS)组成的一个小组将审查申请,并决定资助哪些研究。

截至目前,只有Kawaoka和Fouchier的研究已经批准,去年冬天获得绿灯。他们正在恢复他们离开的地方。

Pandora的锁:如何包含功能收益流感

这是事情:这项工作确实潜在危险。但是,在普通和川口的实验室都有在安全措施中有层数。

“你真的需要像洋葱一样思考它,”威斯康星大学麦迪逊雷维奇卡·莫里茨说。Moritz是负责Kawaoka实验室的选择代理人。她的工作是确保满足所有安全标准,并创建和钻取协议;基本上,她在那里防止病毒逃脱。这种病毒具有一些额外的考虑因素。

特定的H5N1菌株Kawaoka的实验室用途是名为联邦选择代理程序。这个清单上的病原体需要满足特殊的安全考虑。GOF实验有更严格的指导方针,因为这项研究被认为是“值得关注的两用研究”。

甚至应该出版Fouchier和Kawaoka的工作辩论。

“对令人担忧的双重研究是合法研究,可能可能被用于邪恶的目的,”莫里茨说。曾经有一次辩论,甚至应该出版挡湾和川冈的工作。

虽然他们发现的见解将帮助科学家,但它们也可以用来创造BioWapons。这些文件必须通过美国国家科学委员会的生物安全审查,但他们是最终发表

除了意外事故中,必须包含功能突变流感的故意生物扶手和恐怖主义。在威斯康星州,从建筑物本身开始。实验室专门设计为能够含有病原体(BSL-3农业,为您提供棒球类型)。

它们本质上是一个密封的水泥掩体,负压的,所以只有在有裂缝的情况下,空气才会流入实验室,病毒才会被挤进去。所有进出lap的空气都要经过多个HEPA过滤器。

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威斯康辛大学麦迪逊分校的流感研究所悬挂着带兜的口罩。杰夫·米勒/威斯康辛大学麦迪逊分校。

在实验室内,研究人员穿着特殊的防护设备,包括呼吸器。进入实验室的任何人都必须经过一个复杂的舞蹈,涉及剥离和穿过各种衣服并通过淋浴和去污。

并且实验中最危险的部分在主要容器内进行。例如,一种像额外的高安全盒一样行动的生物密封柜(类似于辐射手套箱荷马赛跑者辛普森在开业信贷期间工作)。

“机构背后的许多人正在努力确保这项研究可以安全地和安全地完成。”

丽贝卡·莫里茨

莫里茨说,联邦选择代理程序可以随时查看您的任何时间,没有任何警告。在最小的最小值,整个东西每三年都会摇晃。

有许多潜在的危险 - 一小瓶病毒被丢弃了;针刺;雪貂咬 - 但莫里茨相信安全措施和指导方针将阻止任何灾难。

“机构和许多人背后的人正在努力确保这项研究可以安全地安全地完成,”莫里茨说。

这项工作还没有对人类造成伤害,但它的潜力是真实存在的。

“自然将继续这样做”

他们在海滩上死了。

2014年春天,另一种类型的禽流感,H10N7,横扫了北欧的海豹种群。病毒从瑞典开始,向南部和西部传播,遍及丹麦、德国和荷兰。据估计,整个海豹种群的10%被杀死了。

由于它在海岸沿着海岸进展,因此可以通过时间和空间跟踪病毒的进化。自然选择通过密封件中的功能性突变推动,类似于H5N1如何进化到他的实验室中的雪貂之间更好地跳跃 - 他的实验室在那时是被关闭的。

富希耶说:“我们的工作是在实验室里进行的。”“但同样的事情也发生在荷兰这里的海滩上。所以你可以告诉我不要再做这种研究了,但是大自然会日复一日地继续做这种研究。”

批评者认为,从实验中获得的知识要么不存在,要么不值得冒险;Fouchier认为,GOF实验是了解流感病毒成为大流行候选者的关键信息的唯一途径。

“如果这三种特征可能是由五种突变的数百种组合造成的,那么这就大大增加了这些事情在自然界发生的风险,”Fouchier说。

“对于像流感这样重要的疾病,我们需要尽我们所能地进行调查,”Fouchier说,希望找到“流感的一个新的致命弱点,我们可以用它来阻止其影响。”

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