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Pandemics of the Past and Future: A Conversation with Nobelist David Baltimore

注:这篇文章是加州理工学院科学家系列文章的一部分,这些科学家正在根据各自的专业研究COVID-19大流行。从生物学,到化学,到社会科学,再到计算机,对抗这种疾病的关键还有待发现。

虽然没有哪两次大流行是相同的,但每一次大流行都给我们上了下一次大流行的课。巴尔的摩(David Baltimore)是一位病毒学家,曾在上世纪80年代和90年代艾滋病最严重的时候研究过HIV。

1975年,巴尔的摩分享了诺贝尔生理学或医学奖,因为他发现了艾滋病毒等病毒用来将RNA复制到DNA中的酶。这些所谓的逆转录酶病毒然后将其基因的DNA拷贝永久地插入宿主细胞中,这样就不可能真正清除感染。尽管新型冠状病毒(SARS-CoV-2)不是逆转录病毒,但它仍然是自艾滋病流行高峰以来最具破坏性的全球流行病。

我们与巴尔的摩进行了电话交谈,以了解他对这次大流行的看法,以及如何为不可避免的大流行做好准备。

你能先给我们介绍一下艾滋病流行的时间轴吗?

事实上,艾滋病的流行开始于在洛杉矶的一些病人的观察,他们去看医生;办公室里有各种奇怪的症状,所有这些都表明免疫系统有问题。这是一种以前从未见过的综合症。特别的皮肤病、口腔疾病和其他疾病,合在一起,毫无意义。这些病人大部分是男同性恋者,由专门治疗男同性恋者的医生诊治。

医生们将这些病例报告给了亚特兰大的疾病控制中心,该中心将这一事件作为特例发表,但是其他地方的医生也意识到他们也遇到了类似的问题。它成为一种病因不明的综合症,过了一段时间才被确认为一种病毒,即人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,简称HIV)。

一旦明确这是一种病毒,那么它就可以被认为是一种传染病,从一个人传播到另一个人。这极大地帮助我们查明了问题的类型,但它显然是一种我们以前从未见过的媒介。它原来是一种病毒,属于我10年前研究过的一类病毒,叫做逆转录病毒。我发现逆转录病毒有一种独特的酶能力来复制RNA的DNA。为此,我在1975年获得了诺贝尔奖。到20世纪80年代早期,这类病毒已经很成熟了,但还没有人见过它引起这种疾病。

HIV病毒最终被追踪到一种非洲猴子特有的病毒,这种病毒进入了黑猩猩,进入了人类,并且在人类之间传播——虽然效果不佳,但却很有效。从某种意义上说,它不是一种传染性很强的病毒,这是很糟糕的。在20世纪80年代和90年代,这一切都变得清晰起来。

与此同时,HIV病毒当然在世界各地传播。它是相当致命的,会导致大规模的疾病和死亡。幸运的是,人们一直在研究这种病毒的抑制剂,货架上有一些药物可以立即测试它们的能力来阻止这种疾病。事实上,其中的一种,AZT,被证明是非常有效的,尽管它的作用是短暂的,因为病毒对它产生了突变。但是,它提供了线索,这是药物发展的方向。这一类的许多其他药物是由不同的制药公司生产的,最终我们得到了很好的抗病毒化合物。

科学界研究了病毒的性质,并发现了药物开发的其他弱点。我们最终得到了治疗这种疾病的各种各样的药物。今天,艾滋病仍然是一种慢性病,但其致死率在很大程度上得到了控制,至少在发达国家是这样,那里的药物供应更加稳定。我们现在生活在艾滋病病毒中,艾滋病病毒是我们世界的一部分。

因此,艾滋病的流行最终因药物治疗而减缓,但艾滋病毒的疫苗却没有。为什么没有艾滋病疫苗?

这是一个非常有趣的故事,因为我们认为,当人们第一次发现大多数病毒时,我们将能够制造出一种疫苗来对付它们。从历史上看,我们已经研制出了针对多种病毒的疫苗:天花、脊髓灰质炎、麻疹、腮腺炎、风疹等等。有了这段历史,我们希望能制造出一种疫苗。

我曾在80年代参与思考过这个问题,当我们研究这种病毒时,我们发现它有一个特征,表明可能无法制造出疫苗。这一特点是,病毒可以而且确实自由变异,因此它不断呈现出不同的免疫特征。尽管世界各地的公司和大学科学家做了大量工作,但我们没有疫苗。从来没有一种病毒如此难以控制,如此致命。尽管如此,我的一些同事正在研究我们最终能够开发出疫苗的方法。

这就是COVID-19出现的背景。那次大流行和这次有什么不同?例如,您提到艾滋病毒的传播很差,而COVID-19病毒似乎很容易传播。

是的,一个主要的区别是SARS-CoV-2是极具传染性的,而HIV的传染性很差。

这两种病毒之间还有许多其他的区别。首先,它们属于非常不同的病毒家族。SARS-CoV-2是一种冠状病毒。我们称HIV为逆转录病毒或慢病毒。它们有着完全不同的进化史,在机制上也有很多不同之处。尽管它们都是病毒——它们是只能在细胞内生长的非常小的病原体——但它们的行为方式非常不同。

但它们的相似之处在于它们都来自动物。对于HIV,是猴子,而对于SARS-CoV-2,我们认为是蝙蝠。它们对人类来说都是全新的。我们没有任何治疗冠状病毒的药物,因为到目前为止冠状病毒还不是一个大问题。它们是引起SARS和中东呼吸综合征(中东呼吸综合征)的病毒的一个小焦点问题,这些病毒是冠状病毒,但这些疫情得到了相对迅速的控制。

我们如何应对当前的大流行?重点是药物治疗还是开发疫苗?

目前,我们没有任何办法来对付这种病毒。我们希望那些被开发出来用于其他目的的药物也许能治疗冠状病毒,但是当然,我们没有疫苗。我们正在从零开始。然而,我们有一个巨大的设备来解决这个问题。我们的一些公司已经研制出了许多其他病毒的疫苗,并开发出了治疗艾滋病的药物。

科学界希望研制出一种针对COVID-19的疫苗相对简单。但是我们没有继续下去的经验。我们从未研制出一种预防冠状病毒的疫苗,因为我们没有必要这样做。我们没有经验知道这类病毒是容易对付还是很难对付。我希望如此,但是病毒传播得如此之快,我们没有多少时间来阻止它的传播。

因此,我们选择了唯一能减缓病毒传播的途径,那就是阻止人们聚集在一起。这种病毒和其他任何病毒一样,只能通过从一个人传播到另一个人再传播到另一个人而存在。传播需要人与人之间的密切接触,这就是为什么我们现在要求人们保持6英尺的距离,戴上口罩,呆在家里。

在没有药物和疫苗的情况下,我们正在做以前从未做过的事情来阻止病毒传播。我们必须接受对社会的破坏,对经济活动的破坏,对智力活动的破坏,对所有普通行为的破坏。

普通的感冒也常常是由冠状病毒引起的;为什么它不被认为是流行病?

普通感冒也是一种流行病。但它不是致命的。引起普通感冒的病毒有数百种,其中一些是冠状病毒,但我们通常不担心它们,因为它们会自己照顾自己。它们会引起轻微的感冒,通常发生在孩子身上,然后感冒就会消失。

那些冠状病毒不是严重的致病原因,所以我们不担心它们。即使它们会引发流行病——意思是说,世界上有很多很多人都得了鼻塞——我们只是让我们的免疫系统来对付它。

忽视普通感冒病毒可能不是一个好主意。公共卫生官员有时的确会研究普通感冒,至少要了解它的自然历史,以及它在哪里分布,传染性如何,以及其他一些事情。但我们没有投入大量资源,因为这对我们的社会来说不是一个真正的挑战。

COVID-19病毒在1-5%的感染中是致命的,不像普通的感冒冠状病毒,它几乎是不致命的。我们对COVID-19没有预先存在的免疫力,因为据我们所知,COVID-19以前从未在人类身上出现过。现在我们正在动员起来,试图阻止它的蔓延,因为它正在杀人,它对我们社会正常功能的破坏程度是绝对不同寻常的。自1918年流感流行以来,我们从未见过这样的情况——而且很少有人见过。

事后来看,你认为流行病学家和公共卫生官员在应对艾滋病大流行时应该采取什么不同的做法吗?你认为我们现在在应对艾滋病大流行时应该采取什么不同的做法吗?

艾滋病的传播处理得很糟糕。当时,在20世纪80年代早期,它似乎是一种主要影响男同性恋者的疾病。当时,同性恋被视为一种异常行为。里根总统甚至都不想用“艾滋病”这个词,“HIV”这个词,“同性恋”这个词。因此,由于恐同症,我们在应对艾滋病流行方面进展缓慢。我们花了10年或20年的时间才认识到,首先,这是一种广泛存在于同性恋群体中的病毒,但也存在于同性恋群体之外,尤其是在非洲。

我们必须认识到,我们需要把它当作对我们社会的一种威胁,而不只是某一特定阶层的人的一种疾病。然后我们通过预防接触和用随之而来的药物治疗来更有效地预防它。但这花了很长时间。

1986年,我是美国国家科学院一个委员会的联合主席,该委员会发布了一份名为《抗击艾滋病》的报告。这是一项本应由联邦政府进行的活动,但联邦政府害怕触及它。所以,这是由国家科学院完成的它为国家制定了一个计划来研究病毒,应对病毒,并采取行动。国会拨款,我们开始了一个严肃的研究项目。但那是在我们知道病毒性质的5年后。

我们开始对COVID-19的反应与我们对HIV的反应非常相似。我们试图把它归类为一种特定人群的疾病,中国人的covid19或同性恋者的艾滋病。我们试图忽略它。我们知道,在科学界,病毒不会只影响一群人,它们会传染给所有人。当我们知道COVID-19具有传染性时,我们就知道它会传播到世界各地。我们现在发现,纽约市可怕的流行病实际上始于2月份,但没有人注意到它。它来自欧洲,而不是中国。

科学界明白,新的大流行是大流行历史的一部分,以前发生过的事情将会再次发生。

作为一个社会,我们能做些什么来为下一次病毒大流行做准备?

我们必须投入资源保护我们自己,并在流行病学、公共卫生、疫苗、快速反应和病毒科学等领域加强我们的能力。

我们应该有一批公共卫生人员不断地研究这些问题,观察自然界中的所有病毒,一个接一个地说,",如果这个病毒失控了,我们该怎么办?",做好准备。这些我们都可以做到。它实际上并不是特别贵。但这意味着,首先,我们不能依靠我们的行业来做这件事,因为它在经济上没有吸引力。

这是必须由公众来做的事情,这意味着必须为它留出资金。在我的一生中,我所看到的是,每当有流行病发生时,我们说:“现在我们必须研究这个,并为下一次流行病做好准备。”但是在几年之内,这种动力消失了,资金被重新分配到其他问题上,我们不再维持对自然世界的监控。我们没有保持我们在疫苗和药物开发方面的能力,所以当下一种疾病出现时,我们必须从头再来。这# x27; s短视。然而,这是政治的现实。

现在,研究人员正在研究药物和疫苗,社会上的其他人似乎也在以我们自己的方式被动员起来,采取了居家指导和保护措施,你认为我们有什么可以做得更好的特别之处吗?

嗯,实际上我对正在发生的事情印象非常深刻。一些公司只是简单地说,"we将把我们的专业知识用于解决这个问题,我们不会担心它的经济效益。我认为我们会对这个问题做出反应,但是反应已经太迟了。我们从这种流行病中看到的是,一旦基因从瓶子里出来,可以说,它传播得如此广泛和迅速,除非我们所有的防御准备就绪,否则我们将为时已晚。我们现在太晚了。

我们应该从中吸取教训。我们应该有一个全国性的计划来确保下次发生这种情况时,我们不会那么无助。

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