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血疫:刚果重现世界第一杀人病毒,埃博拉病毒!

刚果4月10日又发现一名埃博拉确诊者,该国此前已连续52天未报告新增病例,截至4月8日,刚果累计报告埃博拉确诊病例3453例,死亡2273例。

那么埃博拉病毒到底有多可怕,致死率为何这么高,今天七哥带你探索“恐怖的埃博拉病毒”

它是排名世界第一的恐怖病毒,致死率高达90%左右,它比艾滋病还要厉害百倍,它让全世界的科学家都束手无策,很多惊悚电影和悬疑小说都把它当成主角。它首先在非洲的扎伊尔猴子体内被发现,曾经令整个村庄的人都死亡。生物学家把它列为最高危险级别的病毒!

2013年12月6日,在西非几内亚的一个偏僻的村子里,一名男孩死于神秘的发烧。他的症状包括严重腹泻、呕吐和内脏出血。病毒学家称他为“零号病人”。他是引发埃博拉前所未有大流行的第一个疑似病例。几天内,这名男孩的母亲、姐姐和奶奶都在出现相同的症状之后死去。随后,当地救护他们的两名护士也死去。流行就开始了。

零号病人是如何感染上埃博拉病毒的呢?科学家们并不清楚,但是都认为这种病毒由非洲果蝠携带,但是它们并不发病。许多几内亚人吃蝙蝠和其他野味而可能受到感染,就这样这种病毒从非洲果蝠跳跃到人类中。但是,鉴于几内亚之前从未爆发过埃博拉疫情,零号病人并未被及时确诊,这就导致这种病毒扩散到一个又一个村庄,从而形成一个广泛的传播链。

至今,在2013~2014年的西非埃博拉疫情大爆发中,每名受害者携带的埃博拉病毒都能追溯到零号病人。直到零号病人死亡十四周后,科学家们才明确发生了流行。美国疾病控制预防中心(CDC)事件管理者Inger Damon博士认为这种延缓可能导致疫情爆发难以控制,人们并不知道如何保护自己和他们的社区。此外,当地的医学治疗条件极其简陋。这一切导致在2014年3月底,疫情就已经失控了。

法国科学家已鉴定埃博拉病毒是几内亚出血热的病原体。埃博拉是一种毒性特强的疾病。正如病毒看起来那样,一旦侵入机体,它们就随着血液劫持受害者的细胞,快速增殖,复制出更多的病毒,从而破坏人体细胞。在它们侵入血管内皮细胞后,病人发生内出血,出现可怕的出血性腹泻和呕吐。

在2013~2014年的西非埃博拉流行中,几乎一半的人在努力战胜病毒,但是对于免疫系统不够强的人,他们的重要器官很快开始出现功能衰竭。常常是当患者发生出血或开始打嗝时,你就明白他们离死已不远。他们或许只剩1-2天的时间了。大部分病人会在12天内死亡,但是他们的尸体仍具有传染性。因此,处理尸体的人具有极高的风险感染或传播这种病毒。

埃博拉是一种可怕的疾病,播散着恐惧和痛苦。在开发治疗方法之前,科学家们已尝试了解埃博拉病毒的致病机制和传播机制。1976年,比利时安特卫普热带医学研究所的年轻科学家Peter Piot及其研究团队对来自刚果民主共和国首都金沙萨的一个偏远的传教站的一名已死去的比利时修女的血液样本进行制备处理,并且在电镜下研究。

他们难以置信地观察到一种蠕虫样的结构出现在电镜中。为了弄清楚它的来源,他们去了那个传教站。在那里的15名修女和护士,以及附近不知数量的村民都死掉了。他们按照附近流淌的埃博拉河,将这种神秘的病毒命名为埃博拉病毒。

Piot团队的首要工作就是查明这种病毒是如何传播的。他们发现病人常见的症状是难以忍受的疼痛(特别是腹痛)、咳嗽和血液从鼻腔流出。他们注意到许多病人是到这个传教站进行产期询诊的年轻妇女。

这个传教站,几乎没有医生,由修女和当地护士在运作,此外还缺乏包括注射器和针头在内的医学材料。产期询诊中,她们将接受注射,而且注射器和针头会重复使用。针头没有消毒,只是快速清洁,这就是为何这种病毒在人与人之间快速传播的原因。

但是,他们后来也发现在埃博拉死者葬礼后一周,这种疾病会再次爆发。他们很快意识到埋葬前的遗体清洗典礼也促进这种疾病的传播。基于此,Piot团队小组取得了有意义的突破:埃博拉病毒并不通过空气传播,而只是通过物理接触和体液传播。

世界卫生组织称2013~2014年的西非致死性埃博拉疫情爆发是人类以往面对过的最具挑战性的一次。到2014年4月初,埃博拉病毒已从几内亚扩散到邻国塞拉利昂和利比里亚。自从1976年到2013年之前,所有先前的爆发记录中,总共才1700人死亡。这次爆发的埃博拉疫情的糟糕之处它超过以往爆发的总和。从春季到秋季,死亡人数不断攀升。世界卫生组织报道,在西非爆发的埃博拉死亡人数陡增,这就使得疾病向外围扩散的风险更大。埃博拉超乎人们的想象。它传播之快,很可能具有毁灭性的后果。

2014年7月20日,一名利比里亚裔美国人虚脱在尼日利亚的拉戈斯机场到达处。他刚从利比里亚首都蒙罗维亚飞过来。五天后,他死去了。一个月中,他接触的4人死亡,还有16人被感染。这场突发的危机表明如果患者能够将这种疾病从利比里亚传播到拉戈斯,那么他们也就很容易将它传播世界上的任何地方。

这被科学家们视为一个转折点。以往埃博拉疫情爆发局限在热带非洲遥远区域的当地人身上,但是现在这种流行病已扩散到大城市里可以远行的人。此外,埃博拉病毒可以在体内潜伏高达21天而不会出现任何症状,这就使得人们寻求治疗的动机变得更为强烈。

世界各地的医生和科学家通过不同的途径来开发治疗埃博拉的药物和疫苗。在2013年之前,最大的埃博拉疫情发生在乌干达。2000年,乌干达北部古卢镇中心,425人被感染,由于没有药物供给,半数的人都死去。但是,也有幸存者,他们靠自身的免疫系统战胜了病毒。这些幸存者引起了医生和科学家们的极大兴趣。

以色列病毒学家Leslie Lobel及其团队研究前5次爆发中的埃博拉幸存者。Lobel团队获取埃博拉幸存者的血液,发现在他们的血液抗体中,一种关键抗体能够抗击埃博拉病毒。他们可鉴别那些具有最强免疫反应的幸存者,从这些幸存者的血液中分离出抗体来杀死这种病毒,在实验室产生出这些抗体,在细胞培养物和受感染的动物中进行测试,就有可能制造出治疗性药物或疫苗。

在这次埃博拉疫情期间,John Frankhauser博士在蒙罗维亚的教会医院工作。Kent Brantly博士是利比里亚埃博拉疫区的主任。Nancy Writebol是一名护理助手。在处理埃博拉患者后,Brantly博士和Nancy都被感染了。鉴于埃博拉的致死率很高,Frankhauser博士想要帮助这两名面临死亡挑战的朋友。最终,在实验性药物ZMapp的治疗下,Brantly博士和Nancy都康复了。在此之前,ZMapp迄今为止尚未在人体中开展过临床试验。

ZMapp的开发始于15年前。当时Gary Kobinger博士在研究囊性纤维化基因治疗的时候,他需要一种方法将健康基因导入缺陷性的肺细胞使得它们恢复活性。鉴于病毒基本上可以作为载体,将健康基因带入无能细胞,Kobinger博士开始寻找一种病毒能够有效地进入细胞。他看中了一种奇特病毒:埃博拉病毒。它看起来像一条绳子,粘附到宿主细胞上,然后进入宿主细胞内部。埃博拉病毒入侵宿主细胞离不开它表面上的钉状体。这些钉状体是一种特殊蛋白,能与细胞膜结合。当这种病毒粘附后,宿主细胞被迫吞噬它。当Kobinger博士开始使用埃博拉病毒的钉状体转运基因时,他有了一个奇特想法:这种病毒的钉状体或许能够用来对付它自身。这是是个有趣的理论。但是,它离临床应用还有很长的路要走。

Kobinger博士的第一个想法是让机体自身免疫系统抗击埃博拉钉状体,通过埃博拉病毒的钉状体暴露给猴子,他发现它们会产生对应的抗体,其中的有些抗体可能起着关键的作用。但是最大的问题是他能使用这些抗体来治疗埃博拉患者吗?

回到2000年代,Kobinger博士已发现有抗体能击败埃博拉病毒。但是在遭受感染后,机体不能产生足够的抗体,这是因为这种病毒增殖速率非常快,被感染者还没有产生足够水平的抗体来抵抗它,就已被它杀死了。因此,他的想法就是在机体能够应对这种病毒之前,先给这些被感染者注射这些抗体来延缓病毒传播。

Kobinger博士让小鼠暴露于埃博拉钉状体中,这些小鼠产生了不同的抗体。当将这些抗体注射到猴子体内时,Kobinger博士发现它们结合到埃博拉病毒的钉状体上,阻止它们粘附到宿主细胞上,因而也就阻止它们入侵到细胞中进行增值。这就导致病毒传播下降,这就为免疫系统赢得时间产生自己的抗体来攻击病毒。

在每隔三天再给这些猴子注射两剂后,它们不仅全部存活下来,而且全都康复了。当这些抗体组合经过优化并在其他研究者的帮助下,三种抗体组合在一起,就是药物ZMapp。具体而言,ZMapp由三种单克隆抗体混合而成。这些抗体是用埃博拉病毒上的蛋白感染小鼠而产生的,经修饰后降低其免疫原性。

为了大量生产这些抗体,亚利桑那州立大学生物设计研究所Charies Arntzen教授及其团队将这些编码修饰后抗体的基因导入烟草的叶片当中。随后,叶片会产生预期的单克隆“植物抗体”蛋白。只需要一周时间,可以大量获取这些抗体。

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