在與不斷變化的病毒的競賽中，人類失勢
2021 年 7 月 22 日——一年前，科學家們對 COVID-19大流行的未來感到樂觀。疫苗開發正朝著前所未有的成就邁進。他們認為，與引起流感或艾滋病的病毒不同，這種病毒無法通過變異來逃避完全準備好的人類免疫系統。
“值得慶幸的是，SARS-CoV-2 似乎還沒有進化出任何此類技巧——這表明我們仍有機會通過採用相對簡單的疫苗方法來阻止其傳播和大流行，”兩位耶魯大學免疫學家在7 月的一篇文章中寫道。31，2020年，雜文的紐約時報。
那些日子。
從那以後，英國、南非、印度和巴西都發現了“令人擔憂的變種”——更容易傳播並可能導致更嚴重疾病的突變菌株。
這個街區的新孩子，即首次在印度發現的Delta 變種，似乎比它原來的表親更具傳染性。它正迅速成為各地新 COVID-19 病例的主要來源，即使在很大比例的人口接種疫苗的情況下，也會導致新病例增加。
與此同時，為全世界接種疫苗的努力遇到了重大障礙，以這種方式消滅病毒的希望很快就消失了。
總部位於舊金山的 Vir 生物技術公司首席數據科學家阿馬里奧·特倫蒂 (Amalio Telenti) 醫學博士說：“我認為，人們普遍認為病毒不會消失。”
疫苗是病毒的一大障礙
這並不意味著 COVID-19 的死亡人數將無限期地繼續攀升，甚至達到去年冬天的高度。該病毒還沒有發展出完全逃避目前最好的疫苗刺激的免疫反應的能力。
加州大學洛杉磯分校傳染病專家和流行病學家、藥學博士 Ravina Kullar 說：“我們從數據中看到——至少對於（輝瑞和 Moderna）mRNA 疫苗——它們對 Delta 變體提供了很好的療效。” .
但這確實意味著人類正面臨一場可能延續到可預見未來的戰鬥。
從一開始，流行病學家就談到了“群體免疫”，即有足夠多的人接種了疫苗，以至於病毒無法找到足夠多的新宿主來繼續複製。如果有足夠多的人被感染或接種疫苗，這種情況就會自然發生。
在大流行開始時，少數科學家認為，允許廣泛感染是通過自然免疫控制病毒的最快選擇。這種方法很快受到批評，因為流行病學家計算了可能導致的數百萬人死亡。
並且不能保證自然免疫可以將病毒擊倒。病毒通常會進化以逃避免疫反應，重新感染更多人，直到產生新的免疫力。這會導致傳染波隨著時間的推移而潮起潮落，就像流感一樣。
接種疫苗提供了一種更慢但更安全的方法來粉碎病毒。天花就是這樣，經過幾十年的全球疫苗接種工作，1980 年在世界範圍內消滅了天花。此外，接種疫苗可能比自然免疫更有效。這種冠狀病毒似乎就是這種情況。
歸結為數學
但到目前為止，除了天花之外，人類還無法通過疫苗接種消滅任何其他病毒。這種努力的成功取決於多種因素，包括疫苗的有效性和其他健康措施，例如——在冠狀病毒的情況下——保持社交距離和戴口罩。
病毒進化與人類接種疫苗之間的競賽歸結為一道數學題。平均而言，每個感染中國武漢出現的原始冠狀病毒的人都會感染另外 2.5 人。流行病學家計算出，通過為 70% 的人口接種疫苗，新感染人數可能會減少到不到一個，從而導致病毒逐漸減少。
相比之下，感染了 Delta 變體的人似乎感染了更多的人——估計有3.5到7 個新感染。這將群體免疫的標準提高到高達 85% 的人口。
目前的疫苗接種工作似乎不太可能達到那個水平。在許多疫苗廣泛可用的國家，新疫苗接種率有所下降，甚至落後於原定目標 70%。
按照目前的速度，美國要到 12 月才能實現這一目標。但11%至14%的美國人表示，如果有選擇，他們不想接種疫苗。再加上10%想要“觀望”的人，美國的群體免疫似乎遙不可及。
在一些低收入國家，群體免疫的前景看起來更加遙遠：迄今為止，只有約1% 的人口接種了疫苗。
那麼，為什麼科學家們認為群體免疫是可能的呢？冠狀病毒的第一張照片表明病毒只會緩慢進化。
冠狀病毒有能力在復制時校對其遺傳物質。這使得突變的可能性低於許多其他病毒。而且這種病毒幾乎沒有進化壓力，因為它有很多沒有免疫力的新受害者。
但是隨著病毒的傳播，遇到越來越多的人和越來越多的免疫反應，突變變得更有可能。“如果你把它放在數億人身上，就會出現更多的變異，”紐約市威爾康奈爾醫學院微生物學和免疫學教授約翰 P.摩爾博士說。
一些科學家認為，病毒永遠無法改變到完全逃脫疫苗產生的免疫力。這些疫苗會刺激抗體攻擊病毒用來鎖定宿主細胞的刺突部分。在最具傳染性的變體中，包括 Delta，病毒改變了部分尖峰，使其不易受到抗體的影響。
疫苗仍然會刺激抗體攻擊尖峰的其他部分，因此它們的有效性仍然很強。此外，疫苗會刺激細胞免疫，這是免疫細胞在釋放病毒之前破壞受感染細胞的過程。
瑞士日內瓦大學醫院傳染病專家 Pauline Vetter 醫學博士說，越來越多的證據表明這種自然免疫過程可以對抗這些變異。
額外劑量的疫苗、改進配方的加強注射，甚至全新類型的疫苗都在研究中。
終點線在望嗎？
病毒會進入進化的死胡同嗎？
“你不能無限期地變異刺突蛋白，而不會使它們失去一些功能，”摩爾說。“它們不是無限可塑性的。然而，你可以想像有一些變體可能會更糟。”
這些因素與其他因素的複雜相互作用——例如免疫反應的持久性——使得預測大流行的未來變得困難。
但大多數專家認為它不會消失。在Nature對 119 名免疫學家進行的一項調查中， 89% 的人表示他們預計這種病毒會成為地方性病毒，“一種將繼續在全球人口的口袋中傳播的病毒”。
通過這種方式，它可能類似於流感，可能會隨著季節的變化而增減，一年更糟，另一年隨著病毒及其防禦系統的發展而變好。
世界部分地區可以通過疫苗接種來實現群體免疫。在美國，這可能意味著整個州，或者城市。“我們不會有全國性的群體免疫，但在該國的重要地區，我們可能接近群體免疫，”摩爾說。“我住在曼哈頓。生活很正常。”
與此同時，在洛杉磯，Kullar 警告說死亡率再次上升，當地衛生官員甚至要求接種疫苗的人在公共場所戴口罩。
她說：“我認為我們只需要記住大流行尚未結束。”