摘要:爲展示這一測試方法,研究團隊分析了來自美國、南非、泰國和祕魯的569個人的血液,結果發現人們平均都感染過10種病毒,至少有兩個人曾被84種病毒感染過。然後,研究團隊合成了一批“無害病毒”,表面攜帶有感染人病毒的一些蛋白。

  MERS病毒來勢洶洶,人體在病毒面前爲何總是如此脆弱,我們對於病毒爲何總是有那麼多不瞭解,有什麼辦法可以先知先覺對病毒做到防患於未然嗎?日前,美國《科學》雜誌刊登了這樣一項科學成果,哈佛大學研究機構發現了僅靠分析一滴血,就能查出一個人現在以及過去感染的所有病毒,這項研究被指將有助於研製疫苗,以及病毒與慢性病之間的聯繫,並且付諸實踐後成本只有25美元。

  測試

  一個人平均感染過10種病毒

  你的身體裏會有多少病毒?爲展示這一測試方法,研究團隊分析了來自美國、南非、泰國和祕魯的569個人的血液,結果發現人們平均都感染過10種病毒,至少有兩個人曾被84種病毒感染過。最常見的病毒是皰疹病毒、流感病毒以及鼻病毒。

  一般來說,如果醫生想知道病人是否感染某種病毒,要先猜測是何種病毒,然後針對這種病毒進行檢測。而這種新方法可以讓病人每年進行一次病毒感染史檢查,這肯定能發現一些病人不清楚但卻比較嚴重的病毒感染。

  要做一項獲悉你曾感染的所有病毒信息的醫學檢測,這看起來像是一個龐大的工程,但如果這項研究成果得到普及,人們在離開醫院前就能拿到報告。

  這是一項改變醫學治療遊戲規則的新研究,將使我們可以在病發初期沒有任何症狀的情況下發現傳染病毒,例如丙型肝炎,以及可以描繪出病毒如何影響其他疾病,例如癌症,以及我們的身體對於這一切究竟有怎樣的反應。

  原理

  病毒“肇事”後留下的“照片”

  這項不可思議的測驗究竟是什麼原理?簡單來說就是掃描血液當中是否存在任何針對206種已知可感染人體的病毒的抗體。

  當人體感染病毒時,免疫系統自然會釋放特殊的防禦白細胞,名叫T和B淋巴細胞,其中一些T淋巴細胞幫助檢測並且殺死入侵的病毒,其他的T淋巴細胞則要去幫助B細胞,B細胞要發揮的作用是產生特殊的蛋白質,也就是抗體,這些抗體可以鎖定入侵的細胞並一舉摧毀它們。

  當你的身體成功戰勝了這些病毒,並將它們完全從體內清除,這些T和B淋巴細胞的工作卻還沒結束,他們會繼續在血液中存在幾年甚至幾十年時間,並且在人體內形成一個“記憶”,這個記憶就是人體如何擊潰了某種病毒的入侵,這可以保護我們。

  你可以把這個“記憶”想象成免疫系統隨身攜帶的一種照片,研究團隊正是對這一張張照片進行掃描,利用它們發現人體曾經感染的病毒。

  該項目研究人員埃利奇說:“這是我們第一次通過完全客觀的方式來了解感染人的病毒,我們可以用這種方法來檢驗所有已知的病毒。”測試過程中也會檢測出病人由於注射疫苗而產生的抗體,不過這些可以從結果中剔除。

  方法

  血液中混入“人造病毒”

  如何掃描這些病毒留下的“痕跡”。研究團隊還要製作“病毒掃描系統”,他們首先裝配了一個由幾十萬個合成蛋白質片段構成的程序庫,其中的每一個片段都代表着一種抗體能夠識別的某一病毒的一部分。然後,研究團隊合成了一批“無害病毒”,表面攜帶有感染人病毒的一些蛋白。

  這些無害病毒總共攜帶了206種超過1000株可感染人的病毒蛋白,抗體通過這些蛋白來識別入侵病毒並發動攻擊。

  正因如此,當來自病人的一滴血和無害病毒混合後,科學家們通過檢測與病毒表面蛋白結合的抗體類型,以及與抗體結合的蛋白來自何種病毒,來確定病人以往受到過何種病毒感染,及其身體產生了何種抗體作爲響應。

  效果

  “跑”在病毒前面

  這項研究的最大效果就是“跑”在病毒前面。

  這項研究能使我們對一些傳染病先知先覺,即在其還沒有太明顯徵兆時就發現它們,例如,一些人有丙肝病毒卻對此一無所知,但是有了這項技術,醫務人員可以儘早發現,並且對症治療。

  此外,這項技術還能夠更多揭示病毒在人體內如何與其他疾病產生“化學反應”。以艾滋病爲例,研究團隊對HIV攜帶者進行檢測,他們發現這些患者的免疫系統對病毒的反抗更加激烈,這是一個令人驚奇的發現,因爲HIV能夠攻擊並且搗毀免疫系統。

  病毒和疾病的關係有多麼複雜,超出我們的想象,研究人員埃利奇表示,“很可能有許多疾病都是最初由病毒感染引起的,以後我們就可以對某種疾病患者說,來我們做個檢測,看看你曾感染什麼病毒。”

  不僅如此,這項研究還帶來一些前所未有的發現,例如,他們發現,大部分人在其有生之年曾遭遇大約10種病毒,也有少數參與者接觸過多達84種病毒。

  另外,這項研究還發現不同羣體人對感染病毒有不同的風險,例如,在美國生活的人比另外一些國家的人病毒接觸率略低,而那些感染了HIV及生活在美國以外的受試者會攜帶更多的抗體。

  研究者

  帶頭科學家系諾貝爾“潛力股”

  這項新技術由美國哈佛大學霍華德休斯醫學研究所研究人員領銜研發,領銜這項研究的史蒂芬·埃利奇被稱爲天才級科學家,曾經獲得蓋爾德納國際獎,該獎項被認爲是諾貝爾生理學或醫學獎的風向標。

  僅用一滴血揭祕一個人曾感染的每個病毒,一次可分析超過1000株感染人類的病毒。在此之前,大多數的測試都只能一次分析一種病毒。埃利奇估計在2-3天內就能夠分析100個樣本。

  雖然埃利奇團隊估計這項技術每次只需25美元,但是距離付諸實踐還需要一段路程,其中一項尚待解決的問題就是,這項研究還並不完美,可能錯過了一些病毒,包括人體免疫系統可能對一些病毒反應比較不明顯。

  研究團隊將這項技術命名爲VirScan,埃利奇希望,能夠有一個公司可以接手這個測試,並且將其簡單化,以便可以讓公衆使用。即便如此,埃利奇認爲,這項研究仍前景不錯,在未來,每隔幾年,我們就可以拿出一滴血看看自己是不是又感染了哪些新病毒。

  1.製造“無害病毒”

  研究人員綜合93000個編碼不同病毒蛋白質的DNA片段,將這些DNA片段引入噬菌體。

  2. “無害病毒”表面攜帶病毒蛋白

  每個噬菌體都會製造一個叫做多肽的蛋白質片段,並將這個多肽“附”在其表面。使用這項新的技術,可以將所有多肽表達的噬菌體都混合到同一個血液樣本中去。

  3.血液中抗體鎖定“病毒”

  血液中的抗體會識別病毒表面蛋白質,從而發現病毒目標,並與其結合在一起。

  4.DNA測序

  通過對這些噬菌體的DNA進行測序,可以識別出是哪些病毒的蛋白質片段被血液樣本中的抗體捕獲。

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