去年1月,一组在纽约市废水中寻找冠状病毒的研究人员在他们的样本中发现了一些奇怪的东西:一种具有独特的突变群的病毒,且该样本以前从未在人类患者中发现过,这是一种从未被发现的变体。



昆士伯勒社区学院(Queensborough Community College)的微生物学家莫妮卡·特鲁希略(Monica Trujillo)从含有冠状病毒的废水样本中过滤出细菌。

报道称,在过去的一年里,科学家们一直在寻找出现在城市废水中的奇怪冠状病毒序列的来源。在这段时间里,科学家们所说的“神秘血统”持续在城市的废水中出现。

研究人员的研究结果于2月3日(周四)发表在《自然通讯》上,没有证据表明这些已经传播了至少一年而没有超过Delta或Omicron的变种对人类的健康构成了更高的风险,但仍然不知道它们来自哪里。

研究人员们对这些样本的起源感到困惑。一些人倾向于解释这种病毒来自那些感染没有被测序捕获的人。但其他人怀疑这些谱系可能来自感染病毒的动物,可能是纽约市大量的老鼠。即便如此,不同的理论也可能每天或每小时都在变化。答案仍然难以捉摸。

皇后学院的病毒学家约翰·丹尼希(John Dennehy)说:“我认为找到源头非常重要,但我们一直无法确定这一点。”



皇后学院约翰·丹尼希实验室的过滤后的废水样本。

奇怪的序列

自2020年6月以来,研究人员一直在对纽约市14个处理厂的废水进行采样。2021年1月,他们开始对样本进行有针对性的测序,重点关注病毒最重要的刺突蛋白的部分基因。尽管这种方法对病毒基因组的了解有限,但它允许研究人员从废水中提取大量数据,其中病毒通常是碎片化的。

纽约市健康和心理卫生局发言人表示,到目前为止,还没有在纽约市的临床病人中看到这些变种。

研究人员发现,具有新突变模式的病毒片段在少数处理厂反复出现。加州大学伯克利分校的研究人员在加州的一个下水道中发现了类似的序列。

科学家们在对找出样本来自何处做着努力,突出了废水监测的潜力,这可以帮助科学家密切关注病毒的演变。

这些病毒可能来自于那些没有被检测到的感染者,或者他们的病毒还没有被测序。但是,研究人员说,考虑到纽约人和他们可能携带的任何变种往往不受限制地在整个城市流动,他们不断在同样的几个污水处理厂出现的事实使得这种理论不太可能。

尽管如此,丹尼希博士推测,这些序列可能来自于城市中仅有的几个地区的长期医疗机构中的人。但他还没能证明这一点。

的确,免疫系统受损的人可能更难抵御病毒,让病毒有更多机会变异。许多科学家推测,Omicron就是从免疫力低下的病人身上出现的。

耐人寻味的是,这些“神秘血统”有一些与Omicron相同的突变,或在相同的位置有突变。实验室的实验表明,这些病毒也可能能够逃避一些抗体。

动物起源?

另一方面,一些科学家认为,这些谱系已经流通了足够长的时间,以至于它们应该出现在至少一个被感染者的测序样本中。

密苏里州病毒学家约翰逊(Johnson)博士表示,他赞成序列来自动物的假设,也许是一些领土有限的特定种群。2021年5月和6月,当纽约市的人类新冠病例数量较少时,神秘的谱系在废水中的病毒RNA中占更大比例,这表明它们可能并非来自于人类。



密苏里大学的病毒学家约翰逊将废水样本装入离心机。

研究人员最初考虑了各种各样的潜在宿主,从松鼠到臭鼬。“这是一种非常杂乱的病毒,”约翰逊博士说。“它可以感染各种物种。”科学家们发现,虽然水中的绝大多数遗传物质来自人类,但也存在少量来自狗、猫和老鼠的RNA。

老鼠一直是约翰逊博士的重点考虑对象,这座城市里游荡着数以百万计的老鼠。在他的实验室里,他创造了假病毒,一种无害的、不可复制的病毒并与神秘序列存在相同的突变。他发现,假病毒能够感染小鼠和大鼠细胞。该病毒的原始版本似乎无法感染啮齿动物,尽管其他一些像Beta的变种可以。

据报道,自去年夏天以来,科学家们一直在与美国农业部的动植物卫生检验局合作,在当地老鼠的血液和粪便样本中寻找病毒的迹象。然而到目前为止,他们一无所获。

鉴于人类可以将病毒传染给动物,尤其是宠物以及他们经常接触的其他动物,科学家们担心,该病毒可能会在动物宿主中发生变异并传回给人类。

科学家表示,目前没有任何证据表明该病毒正在野生老鼠中传播。人类感染老鼠的途径也是未知的。

为了弄清病毒起源,约翰逊博士开发了一种新技术,可以仅扩增非Omicron序列,这应该更容易检测谱系。他还开始在其他州的污水样本中寻找类似的谱系,这可能有助于为它们的起源提供进一步的线索。

约翰逊博士说:“我们最终会知道。”