如何永久消灭疾病?

新浪科技
2020-04-25

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新浪科技2020-04-25

新冠肺炎何时休?这是很多人最想知道的事,也是现在全人类都在为之努力的目标。

新冠病毒以空前的规模和残酷性来袭,蔓延速度超乎了所有人的想象,在全球都笼罩在新冠阴影下的今天,医疗工作者们在不知疲倦地与时间赛跑,抢救者患者的生命,而医药专家们也在埋头钻研对新冠病毒具有治疗和免疫作用的药物和疫苗。

其实纵观人类的历史长河,瘟疫疾病从未停止折磨人类,根除疾病曾经只是人类的梦想,而一代一代人也从未放弃与病毒的斗争,在这场大战中,并非人类总是输家,很多疾病都被我们彻底消灭,比如人类在很短时间内就永久消灭了天花,这场轰轰烈烈的运动在1980年根除了天花之后,永久消灭疾病就进入了我们的能力范围。这场胜利挽救了大约2亿人的生命,天花也由此成为世界上第一种绝迹的人类传染病。

然而,根除其他疾病的尝试却并不顺利。31年来,医生们一直致力于消灭脊髓灰质炎,也就是家喻户晓的小儿麻痹症,它是一种由病毒引起的高传染性疾病,侵入神经系统后可以在数小时内导致不可逆转的瘫痪,最初人类曽希望到2000年时使其完全消失。

成千上万的人都参与了对抗这两种病毒株的艰苦战役,使其造成的可怕瘫痪和死亡成为历史。2019年10月,世界卫生组织(WHO)宣布根除了脊髓灰质炎病毒类型3(Wild poliovirus type 3,简称WPV3),这意味着除了极少数高度安全的实验室外,世界任何地方都找不到这种病毒株。脊髓灰质炎病毒类型2(WPV2)在2015年已被宣布根除,因此目前唯一仍能造成危害的只有脊髓灰质炎病毒类型1(WPV1),仍有三个国家将由该病毒株引起的脊髓灰质炎归类为地方性流行病。

但现在,由于难以对该疾病进行追踪,世界卫生组织已经将根除WPV1的目标日期延长到2023年,另一种即将被消灭的病原体是被称为麦地那龙线虫(学名:Dracunculus medinensis)的寄生虫,但一系列问题使情况变得十分复杂,其他疾病也同样如此。

是什么让我们能成功根除天花?

从根本上说,如果想要消灭某种病原体,我们就必须找到阻止其传播的方法。阻止病原体传播之后,就可以隔离受感染的患者,使其他人不再感染。如果做得足够彻底,世界上将不会出现任何新的病例,也就意味着这种疾病已经被根除。

理论上,我们可以通过多种形式实现这一过程,比如开发出有效的疫苗,使病原体失去潜在的宿主;又比如消除关键的病媒,阻断感染的途径;对于细菌病原体,可以用抗生素治疗疾病本身。然而,理论方法并不总是能在现实世界中发挥全部作用。

要了解什么是真正能根除传染病的有效手段,我们可以从天花这个完美的案例中寻找启发。天花病毒几乎是最适合根除的病原体。首先,它是一种只影响人而不影响动物的病毒,因此在人类身上将它消灭之后,就一劳永逸了。事实上,我们并不清楚为什么天花会如此挑剔,这个问题也不太可能很快找到答案,因为目前很少有研究涉及这种致命的病原体。即便有相关的研究,重点也是治疗和疫苗,而不是基础生物学。

其次,天花这种疾病的存在是十分明确的。它产生的皮疹与其他疾病引起的皮疹不同,很容易识别。而且,天花病毒感染并不是无症状的:你不可能在感染(并具有传染性)之后,仍然看起来很健康(需要再说一次,这其中的原因尚不清楚)。这些特征都使追踪新病例和迅速制止疫情变得更加容易。

第三,我们可以用一种高效疫苗来预防天花。这种疫苗由与天花密切相关的病毒——牛痘病毒——制成。疫苗中含有活病毒,因此免疫系统能产生快速、强烈和持久的反应。这种疫苗甚至可以阻止已经感染人体的天花病毒。曾参与根除天花运动的流行病学家、前世卫组织医生拉里•布里连特(Larry Brilliant)表示:“你可以为感染天花已经6天的人接种疫苗。”这种疫苗使我们能更容易地阻断新的传播,并保护健康的人,即使是到了正在爆发的天花疫区。

第四个原因——也是越来越重要的原因——并不是来自于生物学的考虑,而是关乎人们的心理:天花是一种令人恐惧的疾病。人们知道这种疾病非常致命,即使幸存下来也可能终生受到伤害。这种认识转化为来自世界各国政府的政治支持,以及接受疫苗接种人群的支持。

所有这些特征加在一起,使人类在大约12年的持续努力中消灭了这一古老的恶性疾病。然而,对于其他疾病来说,如果只缺少了其中的一两个特征,就会变得很难根除。

小儿麻痹症与天花

和天花一样,脊髓灰质炎(小儿麻痹症)也是一种只影响人类的疾病,并且已经有了有效的疫苗。事实上,我们有两种针对这种病的疫苗,但这两种疫苗都不如针对天花的疫苗有效,其中一种甚至有可能发生变异并导致疫苗衍生的脊髓灰质炎。事实上,在过去几年里,疫苗衍生的脊髓灰质炎病例比野生脊髓灰质炎感染病例还要多。需要明确指出的是,流感或其他典型疫苗并不存在这样的危险。

不幸的是,脊髓灰质炎与天花在另一个关键方面也有所不同。大约95%的感染者要么没有表现出任何症状,要么只表现出发烧和头痛等一般性症状。这意味着,卫生部门用来检测天花疫情的疾病追踪系统无法应用于脊髓灰质炎,只能通过采集环境样本来检测脊髓灰质炎病毒,阳性结果意味着该地区将开展更多的接种疫苗运动。不断重复这一过程,直到再也检测不到含有脊髓灰质炎病毒的环境样本。这种方法尽管相对低效,但确实有用,我们就是以此根除了两种脊髓灰质炎病毒类型,并有望很快消除第三种类型。

麦地那龙线虫是另一种在生物学特性上与天花病毒非常不同的病原体,这使得根除麦地那龙线虫病更加困难,但并非不可能。根除麦地那龙线虫病的运动由美国前总统吉米·卡特(Jimmy Carter)等人倡导,于1986年发起,至今已经使这种水传播寄生虫病的发生率大幅减少,从每年约350万例降至30例以下。与天花一样,麦地那龙线虫的感染也十分明显和明确:患者起初没有症状,而龙线虫在宿主体内生长了大约一年之后,会在下肢皮肤上形成水疱,然后用数周时间逐渐穿透皮肤。在这个过程中,患者会感到疼痛和灼烧感。在过去5年里,医生们逐渐认识到这并不是一种人类特有的传染病,根除麦地那龙线虫的工作变得更加复杂。通过对该疾病进行早期诊断,并阻断患者伤口与饮用水的接触就可起到预防作用;其他预防措施还包括改善洁净水的供应,对非洁净水进行过滤等。不过,彻底根除麦地那龙线虫还需等待时日,因为动物可能会重新污染清洁的水供应。

尽管有这些挫折,但根除脊髓灰质炎和麦地那龙线虫病的运动已经表明实现这些目标是可行的。在未来的根除运动中,雅司病和麻疹都是良好的潜在目标。雅司病是由螺旋体引起的人类特异性传染病,又称热带肉芽肿,如果不及时治疗,可能会导致严重的痛苦和残疾。2012年,研究人员意识到,有一种抗生素可以治疗雅司病,并打破其传播周期。通过这种方法,印度在2016年消除了雅司病。不过,抗生素耐药性螺旋体的出现可能会使根除该疾病的努力复杂化。

麻疹也具有许多和天花相似的特征:只影响人类,不会出现无症状的情况,而且已经有一种非常有效的疫苗。因此,自2000年以来,全世界的麻疹死亡人数已经下降了约20%,如果仅根据生物学特性,麻疹可以说很有潜力成为下一种被根除的疾病,但从心理因素的角度,麻疹并不具备天花那样的威慑力:人们对它的恐惧还不够。相反,一些人开始对疫苗有了毫无根据的恐惧,这损害了全球性的疾病根除运动,几乎使麻疹再次流行。

简而言之,或许我们已经有了根除某些疾病的生物工具,但这还不够。消灭疾病依靠的不仅仅是“科学,还有公众的意愿。”

新冠和这些已经被人类彻底消除的传染病相比,有哪些不同?

新冠病毒目前还没有疫苗

截至2020年4月15日,目前全球共有5款新冠疫苗进入临床试验阶段,技术路径包括腺病毒载体疫苗、mRNA疫苗、灭活疫苗、减毒活疫苗等。

中国目前有3个新冠病毒疫苗获批进入临床试验。此外,还有几个不同技术路线的疫苗也在加快推进,预计四五月份陆续申报临床试验。

疫苗是给健康人使用的特殊产品,尽管是应急项目,还是特别强调科学性、程序性,本着科学、安全、有效的基本前提,根据三期临床试验的结果才能最后确定是否使用。因此,可以说,目前新冠疫苗的研制还在进行中,具体上市时间还不能确定。

新冠可传染给动物,天花只能传染人

最近的多项研究中,动物陆续被发现感染新冠病毒,全球已发现了多例猫、狗感染的案例。

甚至美国动物园一只名叫纳迪亚(Nadia)的4岁雌性马来亚虎出现干咳症状后,美国农业部国家兽医服务实验室对纳迪亚进行了新冠病毒检测,检测结果呈阳性。

接连不断动物被感染新冠病毒的新闻出现,可以断定新冠会传染给动物,相反,天花是一种只影响人而不影响动物的病毒,因此在人类身上将它消灭之后,就一劳永逸了。

新冠的来源还不清楚

所有已知证据都表明,新冠病毒来自动物,最有可能来自蝙蝠,但还不清楚是怎么传播给人类的,肯定存在中间宿主,各国科研人员正在寻找努力寻找着新冠病毒来源,

早前钟南山院士也表示,此次的新冠病毒到底是怎么来的,目前还是不清楚,以前是不是早已存在我们也不知道,中间宿主应该不只有穿山甲一种。

如何解决新冠病毒的动物溯源问题?如果真正要解决这个问题,就要在动物体内找到与新冠病毒全基因组同源性达99%以上的病毒。如果说它最早来自于蝙蝠,那么在蝙蝠里面找到一个和新冠达到99%以上同源性的病毒就能够提供一个证据。如果说它直接来自于穿山甲,那就要在穿山甲里面找到一个全基因组和它非常相像的病毒。因为现在找到的是马来西亚的穿山甲,也可能别的区域的穿山甲里面可以找到更加接近的,现在还不清楚。

的确,这次的新冠病毒和之前已经被消灭的天花,脊髓灰质炎等传染病相比,显然更加复杂且传染性强,现在让医生们更为头疼的是新冠病毒的“无症状感染者”。我们究竟如何才能消灭新冠病毒?可能真得等到疫苗研发成功的那一刻了。