代谢组学

我们能像攻克小儿麻痹症一样攻克流感吗? –

现在几乎在全球范围内通过接种疫苗根除脊髓灰质炎,证明了人类致力于减轻人类疾病的努力。在20世纪初,估计每年有数十万人因脊髓灰质炎而瘫痪。甚至罗斯福在1921年也被诊断出患有小儿麻痹症--比他成为美国总统早了十多年。
尽管一些加拿大家庭可能会与接种疫苗的益处和潜在的继发性反应作斗争,但由于过去对接种疫苗的广泛接受,今天在加拿大根除了脊髓灰质炎。
发现脊髓灰质炎疫苗
1954年,美国科学家约翰·恩德斯(John Enders)、托马斯·韦勒(Thomas Weller)和弗雷德里克·罗宾斯(Frederick Robbins)因在实验室培育脊髓灰质炎病毒方面取得的突破而获得诺贝尔奖。通过这一发现,病毒学家乔纳斯·索尔克在1955年研制出了第一种脊髓灰质炎疫苗;他从罗斯福为抗击小儿麻痹症而成立的全国小儿麻痹基金会(National Foundation for婴麻痹症)获得了资金。
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在索尔克发现小儿麻痹症的同一年,阿尔伯特·萨宾独立报道了一种成功的小儿麻痹症疫苗。当脊髓灰质炎导致的肌肉收缩停止时,铁肺曾被用来帮助病人呼吸,这种曾经很常见的器官成为了历史遗迹。
然而,除了预防接种之外,仍然没有其他治疗脊髓灰质炎的方法。如果被感染,大多数患者会康复,但相当大的比例(每1000名感染者中有1至5名患者)将遭受麻痹性脊髓灰质炎或脊髓灰质炎。大约10%的感染者将会死亡。
在小儿麻痹症的毁灭性打击下,已故的John Colter在埃德蒙顿的阿尔伯塔大学创建了加拿大最重要的生物化学系之一。1957年,作为一名年轻的科学家,colter和美国氰化物公司的Ray Brown一起发现脊髓灰质炎病毒使用核糖核酸(RNA)感染大脑和脊髓细胞。当时,脱氧核糖核酸(DNA)被认为是遗传信息的存储库,而发现脊髓灰质炎病毒使用RNA是令人震惊的。
DNA携载基因。传统上,RNA是由DNA中的遗传信息衍生而来的信息。然后,细胞机器(核糖体)将信息(RNA)翻译成蛋白质。从John Colter的革命性工作中,我们现在知道脊髓灰质炎病毒使用相同的RNA来存储所有的遗传信息,并产生自己的蛋白质。
下一个革命性的发现来自麦吉尔大学的分子生物学家Nahum Sonenberg。Sonenberg的革命性发现是脊髓灰质炎病毒通过劫持受感染细胞发挥作用。然后脊髓灰质炎病毒使细胞产生病毒蛋白并阻止受感染的细胞产生自己的蛋白。
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这些基础科学发现是解决由脊髓灰质炎等病毒引起的人类疾病的踏脚石。在有疫苗的地方,疫苗仍然是第一道防线。
正是这种接种疫苗的利与弊之间的斗争,使印度目前正在为自己根除小儿麻痹症的努力导航。
流感的危险
与大多数病毒一样,脊髓灰质炎感染后仍然没有治愈方法。我们依靠接种疫苗预防脊髓灰质炎。其他常见的病毒感染仍然存在问题,甚至可能是毁灭性的,即使有疫苗。一个世纪以前,西班牙流感病毒夺去了1亿人的生命。
像小儿麻痹症一样,流感也没有治愈的方法。每年接种疫苗是控制流感病毒的关键。然而,今天流感疫苗接种率远不如在北美根除脊髓灰质炎的那一代人那么成功。如果一种高度致命的流感病毒卷土重来,今天将有2.5亿人死亡。确认病毒株并尝试制造疫苗所需的时间可能是流感大流行后6个月或更长时间。几十年来,人们一直在尝试一种治疗流感的通用疫苗,但没有成功。
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基础科学带来希望
在西班牙流感大流行100年后,美国食品药品监督管理局批准了旨在"封杀"病毒的药物,用于治疗感染流感的患者。我们还需要5年甚至更长时间才能知道,这些药物是否能够预防一种毁灭性的致命流感病毒株,而我们目前对这种病毒株还没有任何防御措施。另一场大流行的可能性是压倒性的。
最近的一项民意调查显示,加拿大公民渴望把追求研究作为一项优先任务。为了解决全球健康和福祉问题,加拿大从来没有像现在这样迫切需要进行探索研究。
参考资料:

【1】The taming of polio and the challenge of the flu

【2】Jonas E. Salk et al. CONSIDERATIONS IN THE PREPARATION AND USE OF POLIOMYELITIS VIRUS VACCINE. JAMA. 1955;158(14):1239-1248. doi:10.1001/jama.1955.02960140001001

【3】FDR and Polio

【4】The story of polio

【5】Chapter 21Poliomyelitis

【6】John S.Colter et al. Infectivity of ribonucleic acid isolated from virus-infected tissues . Virology.


【7】Jerry Pelletier et al. Internal initiation of translation of eukaryotic mRNA directed by a sequence derived from poliovirus RNA, Nature (2003). DOI: 10.1038/334320a0

【8】How Can We Increase Trust in Vaccines?

【9】The 40 Year-old Discovery Behind A Promising New Flu Drug

【10】A National  Public  Opinion Poll  on Health Research  and Innovation

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