The Tip of the Iceberg: Virologist David Ho (BS ’74) Speaks About COVID-19

截至3月20日,全球已有超过8700人死于由SARS-CoV-2引起的COVID-19疾病。哥伦比亚大学亚伦戴蒙德艾滋病研究中心的加州理工学院理事David Ho (BS '74)说,这只是冰山一角。何是一名病毒性流行病专家,他花了几十年的时间研究HIV/AIDS,他的职业生涯始于20世纪80年代早期在洛杉矶的第一次爆发的"地面零点"。3月18日,何与加州理工学院的成员坐下来讨论新型冠状病毒和我们社会在全球大流行的情况下的未来。

让我们看看病毒在美国的传播。这个国家现在是什么样子?

让我给你们展示一下我在纽约看到的景象。大约两周前,我们有了最初的病例,现在在纽约,新确诊的确诊病例每两天就增加两倍。在我们的纽约长老会医院,大约有25%的拭子样本呈阳性。在纽约以外的郊区社区,大约10%的棉签呈阳性。所以,病毒无处不在。而在纽约,我们知道我们正处于艾滋病呈指数增长的阶段。

回顾世界各地发生的事情,我们看到第一波浪潮袭击了中国;第二波袭击了韩国、意大利和伊朗;而紧随其后的只有一周左右的时间,法国、德国、西班牙和美国。我们都知道,中国经历了一段大灾难时期。它有超过8万箱。意大利正在迅速赶上,有超过31000个病例。我们猜测,在美国,这股飓风将迅速从沿海地区席卷而来,并袭击美国中部地区。它已经在那里了,但我们很快就会看到指数增长。当然,我们都担心当这种流行病袭击非洲和印度等卫生保健系统不发达的地方时会发生什么。

你能告诉我们这种病的病理情况吗?

COVID-19通常会引起发烧和干咳。一个人的身体可能会有肌肉疼痛,如果疼痛严重到一定程度,就会因为肺炎而出现气短。

胃肠道症状可以出现,是更严重疾病的征兆。流鼻涕或流鼻涕并不常见,喉咙痛也不常见。

从接触到出现症状的潜伏期为4至6天;如果你想要覆盖95%到98%的病例需要3到10天。很少有潜伏期在这个范围之外的。

是什么让这种病毒如此危险?

令人不安的是,在口腔或鼻子中检测到的病毒脱落非常非常普遍,而且可能在出现症状之前就存在。这就是为什么传播可能发生在无症状的人身上。在一个人康复后,病毒的排出可能会持续几天,最多三周。这对于这种病毒的传播是非常令人担忧的。此外,这种病毒的稳定性也令人担忧。如果你把它放在气溶胶形式,并保持它在空气中,半衰期是几个小时;如果你把它放在铜或纸板的表面上,它可以存活一天左右。但如果是在钢或塑料表面,72小时后仍然可以检测到传染性病毒,尽管传染性会随着时间的推移而减弱。

我们对病毒的生物学了解多少?

这种病毒与另一种被称为SARS冠状病毒的冠状病毒高度相关。这是17-18年前在世界范围内发生的另一次疫情,主要发生在中国和亚洲。

这两种病毒大约80%相同。我们知道非典的起源是通过一种叫做麝香猫的中间动物的蝙蝠。

另一种被称为中东呼吸系统病毒(MERS)的病毒也起源于蝙蝠和受感染的骆驼,然后由骆驼传染给人类。对于COVID-19,我们认为最初的宿主一定是一种蝙蝠,因为这种动物携带的病毒97%与我们现在看到的病毒完全相同。

由于SARS和MERS的爆发,以及对这两种病原体的研究,我们实际上对冠状病毒有了相当多的了解。

疫情始于中国;他们是如何对付这种病毒的?

2019年12月,在少数肺炎病例中首次确认了这一疫情。据中国官员回忆,去年11月曾出现过零星的案件。我想说的是,最初在湖北省中部城市武汉的爆发是由于一些失误和缺乏透明度造成的。在中国的确诊病例中,85%来自华中地区。这导致北京官员对全省5000万人进行隔离。疫情在2月初达到顶峰,每天有4000个新确诊病例。但是自从封锁和各种严厉措施实施以来,每天的新病例数每周下降了一半,现在显著下降到每天20例。中国其他省份也采取了非常严厉的措施,他们确实成功地将湖北省以外的曲线拉平了。

我们知道他们所做的是不可持续的,问题是:如果放松感染控制措施,中国现在打算做什么?一些康复的病人仍然在传播病毒,现在中国被生病的邻居包围着。当然,如果他们开放边境,感染将会以同样的方式进入美国。全世界都在等着看中国会怎么做。

现在就美国而言显然,我们正在经历指数级增长。10400例确诊病例被严重低估了。缺乏测试是令人尴尬的。这是领导力的彻底失败。

检测冠状病毒感染需要哪些检测?

每个人都在谈论检测,实际上指的是PCR(聚合酶链反应)检测,即寻找病毒RNA来确定一个人是否被感染。但是,目前还没有讨论通过抗体测试来确定哪些人曾经患过这种病,哪些人具有免疫力,这是我们抗击这种流行病所需要的另一个重要工具。全国各地的许多研究实验室——我相信加州理工学院也在进行抗体测试,以调查人群,并告诉我们这种病原体在我们社区的真实外渗率是多少。我们在研究的基础上,着手了解纽约市内外的感染程度。

美国多久才能看到类似韩国的测试可用性?

经批准的聚合酶链式反应检测,现在正在州和地方实验室,以及学术医疗中心和商业部门非常迅速地增加。它们的产量将大幅增长。罗氏公司的机器可以一次运行1000个样本。如果你去一个商业实验室,他们取一根棉签,把它包装起来,他们经常把它送到其他地方的另一个机构。周转时间一般为72小时。在那个时期,管理病人和他们的联系人是非常非常困难的。这对医疗工作者来说是一场噩梦。

我们需要现场测试。这些检测方法可以用来检测HIV和其他许多疾病;你用一根手指棒,把血滴在一个小装置上,15分钟内就能读出结果。这些测试测量抗体对病毒的反应,非常有用。然而,我们在美国没有一种得到许可的检测方法,在中国、韩国和欧洲,都使用这些方法。这个快速测试的制造商每天生产一百万。# x27;进行实质性的年代。但是以保护公众的名义,FDA的行动非常非常缓慢。在我看来,这种拖延弊大于利。

你能详细说明一下现场测试吗?

它几乎就像一个家庭怀孕测试或家庭艾滋病毒测试。这些测试已经存在很长时间了。我特别提到的来自中国、韩国并在欧洲获得批准的一种抗体测试。你把一滴血滴在塑料载玻片上,再滴一滴测试用的缓冲液,然后静置15分钟。然后,你看看乐队。如果你只有一个波段,你是消极的;如果你有多个波段,你是积极的。测试也会告诉你抗体的类型。有一种抗体叫IgG[免疫球蛋白G],另一种叫IgM[免疫球蛋白M]。通常,当一个人被感染时,IgM反应较早,IgG反应较晚。两条带子表示感染的过程。

全世界都有这种检测HIV的方法。有技术,有测试。但是他们没有得到FDA的批准。虽然我认为它们已经接近被批准,但我们已经让几周过去了,对我来说这是一个悲剧。

这种冠状病毒是季节性的吗?

每个人都在问这个病毒是否还会存在。一开始,根据中国在很久以前对非典所做的,人们希望更温暖的天气和更多的阳光将有助于杀死我们环境中的病毒,从而降低传播的可能性。

但是现在这种病毒已经在人类中站稳了脚跟。它的规模已经是SARS的25倍,而且已经深入到南半球。如果你看看澳大利亚、南非、阿根廷、巴西,这些地方已经出现了病例,社区传播正在发生。随着天气的变化,也许北半球将获得优势。但是南半球的疫情将会加速。

长期结果可能类似于流感,因此我们有季节性发作,病毒在南北半球之间来回跳跃。这当然只是猜测,但这就是我们所看到的流感。

为什么COVID-19对儿童的影响较小,对老年人的影响较大?

嗯,后一部分很简单。一般来说,老年人在各种呼吸道感染(包括流感和SARS)方面的表现都不太好。这就是我们看到的典型场景。然而,孩子们是一个谜。你知道,孩子们通常会很快得流感或其他呼吸道病毒,然后把它们带回家传染给父母。但在这个特殊的病例中,在中国感染儿童的数量,经过广泛的研究,似乎没有表明这是这种冠状病毒的情况。

一些人似乎表现出轻微的症状,而另一些人则有更严重的症状。病毒已经变异了吗?

RNA病毒都是低保真度复制的。突变发生的频率非常相似,这些病毒通常没有校对功能。相比之下,我们可以高保真地复制我们的DNA,并且我们有校正功能来修正错误。所以,每次它们复制时,都有一个固定的突变率。这种病毒正在变异,但到目前为止变异很少。虽然存在差异,但可能它们在功能上并不重要,所以这并不能解释为什么你在感染者中看到不同的病程。

对于HIV来说,情况是一样的:10个人可能感染同一种病毒,但结果却截然不同。遗传和环境因素在艾滋病毒感染中起作用。有些基因已经被研究出来了;我们知道有一些特定的组织类型会保护其他的会伤害。我想这里也是一样。

一旦你感染了这种病毒,你还会再感染吗?

中国有一些关于再感染的趣闻,但是,如果你仔细看那些报告,你会发现它们没有很好的记录。可能是人们在最初的感染中继续传播病毒。只有一项研究是正式完成的,它不是人体研究。这是一项关于猕猴的研究。他们用这种病毒感染猕猴,然后等到猴子康复后再试图重新感染它们。他们不能。这是最近几天才出来的。这对人类免疫力来说是个好兆头。

我们现在已经观察了许多从恢复期个体中提取的血清,这些血清样本含有针对所谓的病毒峰值蛋白的抗体。这就是位于病毒颗粒表面的蛋白质。通过紧密结合,抗体可以中和病毒。一旦感染者产生了抗体,在相当长的一段时间内应该有保护性免疫。这就是为什么我们需要为免疫在人群中发展争取时间。

当一个人从病毒中康复后,他们还会传染多久?

这是一个非常重要的问题。我们# x27;再保险不确定;在中国,一个人被证明有持续一个多月的病毒脱落。但通常情况下,我们研究的是从症状出现开始算起的三周时间。

我们应该做些什么来限制这种流行病的蔓延?

社会距离和良好的卫生策略已经成功地应用,例如在韩国,以降低他们的流行病。他们是另一个唯一消除了这一曲线的国家——减缓了新感染病例的数量,使医疗系统不至于不堪重负——并逐渐控制住了这一流行病。有很多地方做得很好,没有让疫情爆发,比如台湾和香港。这些地方在17年前就有很多抗击非典的经验。

你是否乐观地认为这些措施与研究相结合就足以对抗冠状病毒?

我个人认为,我们将遏制这种流行病,但我认为,我们浪费了4至6周的时间,主要是因为缺乏检测和某些准备工作。但我认为我们仍然可以做出改变,用非常严厉的措施来控制它。

但是,这些措施是可持续的吗?我们不得不期望,企业必须重新开业,学校必须重新开课。无论是旅游、体育还是现场娱乐,我们都将不得不恢复一些表面上的正常。但哪些措施是有效和可持续的?这是我们作为一个社会必须面对的问题。我们需要争取时间,这样人们才会逐渐有一定程度的免疫力。

最重要的是,我们需要争取时间,让科学提供解决方案。我们将不得不开发药物、抗体和疫苗。我认为科学界的动员,在我看来,是惊人的。许多人动员起来,参与其中,做出了贡献,从发现可以阻断这种病毒的各种酶的小分子药物,到产生可以中和这种病毒的抗体。研究人员已经发现了一些有前途的化学物质,这可能是药物开发的一个良好开端。已经有一些中和抗体从受感染的人身上分离出来;我自己的团队正在做这些事情。

当然,人们正在研制疫苗。许多公司正在研制疫苗,这些疫苗处于不同的阶段。几周内就有几例进入人体测试,这非常、非常了不起。然而,关于疫苗有一件事:以前做过的一些关于SARS的实验表明,当动物产生抗体,然后给它们注射病毒时,由于抗体的存在,它们的肺损伤更严重。科学界必须迅速解决这个问题,其解决办法将要么停止目前的做法,要么让它们全速前进。我们当然会参与其中。我认为我们有真正的可能性,COVID-19可能会成为现实,直到科学出现,就像过去的流行病一样。

这需要一些时间。但我非常有信心,科学将承担起这项任务,并提供一个解决方案。但正如我们的总统所建议的那样,这不会持续几个月的时间。它将比那个长得多。18个月,或者24个月。我认为我们都面临着艰巨的挑战。

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