一項新的研究發現,在剛果民主共和國(DRC)的一份組織樣本中發現了已知的最古老的幾乎完整的愛滋病病毒基因序列。
這個組織樣本是在1966年採集和保存的,這使得這個HIV序列比之前最古老的基因組早了10年,後者來自1976年在剛果民主共和國採集的血液樣本。
這樣的基因序列——在1983年發現愛滋病病毒之前就已經存在——有助於確定病毒基因突變的時間。
這些突變反過來幫助科學家跟蹤病毒的傳播,以及愛滋病毒在人體中傳播的時間。
從這個意義上說,新發現的基因序列「非常令人欣慰」,這項新研究的作者之一、比利時魯汶天主教大學(KU Leuven)進化和計算病毒學博士後研究人員索菲·格裡希爾斯(Sophie Gryseels)說。
她在接受Live Science採訪時表示,這一序列非常符合研究人員此前對愛滋病病毒出現時間的理解。
「這很好,因為這意味著我們總是適用於病毒序列的進化模型工作得很好,」Gryseels說。
基於對這種病毒樣本的基因排序,科學家們認為,愛滋病毒,或稱人類免疫缺陷病毒,在20世紀初的某個時候首次在非洲中部的人類身上找到了立足點,從黑猩猩開始蔓延開來。
這種病毒有多種毒株,但全世界95%的病例都是由HIV-1 group M病毒引起的。自愛滋病大流行開始以來,已經有3200多萬人死於愛滋病。
從HIV-1在人體中開始傳播到發現這種病毒至少有80年了,這種疾病的早期動態仍然很神秘。
病毒變異速度的數學模型暗示了愛滋病毒何時開始在人與人之間傳播,並最終演變成大流行。
但一個大問題是,HIV-1 group M何時以及為何如此成功,有效地感染了人們,從而走向全球。
Gryseels說,部分問題在於,近年來能夠很好地計算病毒傳播速度的模型,隨著時間的推移變得不那麼可靠了。
部分原因是隨著時間的推移,基因信息會丟失:菌株會由於自然選擇或簡單的運氣而滅絕,在當前循環病毒的基因組上沒有留下它們存在的痕跡。
因此,對於古生物學家來說,發現一種古老的病毒有點像發現始祖鳥。這是有助於填補進化變化譜系的拼圖中缺失的一塊。
偶然的發現
Gryseel加入了一個由亞利桑那大學進化生物學家Michael Worobey領導的正在進行的項目,並和其他來自比利時、美國和剛果民主共和國的同事分析了從1958年到1966年在中非收集的1645個活檢標本,目的是為了診斷疾病。
切片被保存在化學物質福馬林中,然後被嵌入石蠟中。
研究人員使用非常敏感的PCR方法(類似於在鼻咽拭子中檢測新型冠狀病毒SARS-CoV-2的方法)尋找HIV基因組的線索。
他們只找到了一個:一名38歲男子的淋巴結活組織檢查序列。
還有一些更早的愛滋病毒碎片,一個來自1959年,一個來自1960年,也來自剛果民主共和國。但這些片段並不完整,因此無法提供有關病毒突變的足夠信息。
這些碎片也來自不同的HIV亞型,Gryseels說,這表明該病毒在20世紀50年代之前就已經在人類中傳播了一段時間。
研究人員將繼續在很久以前的組織樣本中尋找古老的HIV基因組,Gryseels說。
她說,如果能找到更多20世紀50年代或60年代的樣本來證實這些結果,那將是最理想的。
下一個目標是弄清楚愛滋病毒1型何時轉變為加速流行。Gryseels說,HIV-1基因的一些改變可能使其更有效率,但更有可能是社會的改變造成了這種差異。20世紀初,中非城市化迅速發展。
從20世紀10年代到50年代,公共衛生運動擴大了對從昏睡病到瘧疾和梅毒等疾病的治療。
但是,許多這類活動沒有對針頭進行適當消毒,這可能會導致愛滋病病毒的廣泛傳播。
20世紀60年代的非殖民化也可能導致人們四處走動或做出不同的行為,這可能有助於病毒傳播到新的人群或傳播得更快。
「如果我們能更好地了解擴散發生的時間軸,我們就能更有效地權衡這些不同的假設,因為它們發生的時間不同,」Gryseels說。
研究人員於5月19日在《美國國家科學院院刊》上發表了他們的研究結果。
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
原文來源:
https://www.livescience.com/oldest-hiv-genome.html
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