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天花疫苗接种工具再现病毒历史

2020-07-21 中国科学报 文乐乐
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  一项7月20日发表于《基因组生物学》的研究显示,美国南北战争时期用于天花疫苗的病毒菌株已被鉴定出来,其基因组也被重建。

  “接种疫苗成功根除天花的事实表明,这种做法在人类历史上至关重要。”论文通讯作者之一、在加拿大麦克马斯特大学领导研究团队进行天花疫苗研究的Ana Duggan表示。

  据《新科学家》报道,天花是由天花病毒引起的,约有30%的致死率。1980年,经过全球一致的疫苗接种努力,天花被正式根除。

  早期预防天花的措施包括使人们感染相关病毒,患上一种相对温和的疾病,从而使他们接种能对抗天花病毒的疫苗。这通常是通过将感染的脓液或疮痂涂在皮肤的伤口上完成的,这个过程被称为天花接种。

  Duggan和同事从美国南北战争时期的疫苗接种工具中收集了基因材料,以确定当时用于天花疫苗接种的毒株。他们分析了博物馆收藏的5个疫苗接种工具,后者在19世纪中期到19世纪末被费城地区的医生使用过。

  这些试剂盒里装有手术刀、用来装疮痂的锡盒和用于混合从感染者水疱中收集液体的小玻璃板。通过分析4种试剂盒中的疮痂和水疱物质,研究团队重建了所有病毒的基因组。在一个没有生物物质直接证据的试剂盒中,研究人员将一个锡盒浸泡在含有一种酶的溶液中,这种酶能在不破坏盒子的情况下收集病毒碎片。

  被鉴定出的全部5种病毒都是牛痘病毒的毒株,它们与天花是远亲关系,是导致牛痘的病因。没有一个病毒的遗传物质是完整的,这意味着其没有传染性。在计算机算法的帮助下,以完整牛痘病毒基因序列作为参考,研究小组像拼拼图一样,将病毒片段拼合在一起。

  “之前发现的20世纪40年代到70年代的天花菌株都非常相似,尽管它们分布在全球。”Duggan说,“几乎可以肯定的是,20世纪菌株多样性的减少是广泛接种疫苗造成的。”

  Duggan认为,这项研究展示了在天花被根除之前,近200年里人们在接种疫苗方面所付出的努力。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1186/s13059-020-02079-z

打印 责任编辑:侯茜

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