根据基因组数据的初步分析，一种高致病性禽流感毒株已在美国牛群中悄无声息地传播数月。疫情很可能始于病毒从受感染的鸟类传播到奶牛身上，可能在 12 月下旬或 1 月初左右。这意味着病毒经历了漫长且未被发现的传播——表明美国各地甚至邻近地区的奶牛感染禽流感的数量可能比目前报告的要多。
这些结论是研究人员在本周早些时候美国农业部 (USDA) 将基因组数据转储到公共存储库后，根据迅速而简要的分析得出的。但令科学家们沮丧的是，公开的数据不包括能够阐明疫情起源和演变的关键信息。研究人员还对基因组数据在疫情宣布后近四周才发布表示担忧。
图利奥·德奥利维拉是南非斯泰伦博斯大学的生物信息学家，他表示，对于具有引发大流行潜力的快速传播的呼吸道病原体来说，速度尤其重要。 牛群疫情预计不会使病毒获得人际传播能力，但研究人员表示，保持警惕非常重要。
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马里兰州贝塞斯达国家生物技术信息中心 (NCBI) 的基因组流行病学家玛莎·纳尔逊表示：“在疫情应对中，您获得数据的速度越快，就能越早采取行动。”纳尔逊补充说，每过去一周，控制疫情的窗口就会缩小。“我们是否为时已晚，对我来说，这才是价值百万美元的问题。”
单次溢出
联邦官员于 3 月 25 日宣布，在奶牛中检测到一种高致病性禽流感毒株。美国农业部此后证实，已在九个州的 34 个奶牛群中发现了这种名为 H5N1 的毒株感染。在 3 月下旬和 4 月初，美国农业部在广泛使用的 GISAID 存储库上发布了来自德克萨斯州采样的奶牛的少量病毒序列以及来自人类病例的一个序列。
4 月 21 日，美国农业部在序列读取存档 (SRA) 上发布了更多测序数据，SRA 是由 NCBI 维护的存储库。斯克里普斯研究所位于拉霍亚的计算生物学家卡蒂克·冈加瓦拉普说，最新的上传包括来自 239 只动物（包括奶牛、鸡和猫）的大约 10 千兆字节的测序信息，他处理了原始数据。
对基因组的分析表明，牛群疫情可能始于 12 月或 1 月初野生鸟类的一次性引入。“迄今为止，我们只能辨别出一次跳跃，这真是个好消息。 但从很多方面来说，坏消息是它可能已经传播了几个月，”亚利桑那大学图森分校的进化生物学家迈克尔·沃罗贝说，他分析了这些基因组。
宾夕法尼亚大学费城分校的进化病毒学家路易丝·蒙克拉研究了基因组数据，她说：“这种病毒显然正在以某种方式在奶牛之间传播。”
正在分析数据的纳尔逊说，她最惊讶的是感染奶牛的病毒的遗传多样性程度，这表明该病毒已经有几个月的时间进化。她说，突变包括病毒蛋白部分的改变，科学家们已将这些改变与可能适应在哺乳动物中传播联系起来。
数据还显示，偶尔会发生病毒从受感染的奶牛跳回鸟类和猫的情况。“这是一场多宿主疫情，”纳尔逊说。
阿拉斯加大学安克雷奇分校的病毒学家埃里克·博尔茨说，基于现有数据，“你能得出的最可靠的结论”是，这是一次发生在几个月前的单次跳跃。但一个重要的警告是，目前尚不清楚样本代表了受感染奶牛的百分比，他说。
填写空白
这只是众多数据空白之一。科学家们缺乏关于每个样本的精确采集日期和采集州的信息。纳尔逊说，这种空白“非常不正常”。
缺失的“元数据”使回答许多悬而未决的问题变得更加困难，例如病毒如何在奶牛和牛群之间传播，并使准确确定病毒何时跳跃到奶牛身上变得棘手。这些见解可能有助于控制病毒的进一步传播，并保护“最难以承受暴露风险”的奶牛场工人，沃罗贝说。
沃罗贝、冈加瓦拉普及其同事现在正在竞相分析由法国国家科学研究中心 CNRS 的进化生物学家弗洛伦斯·德巴雷通过在线侦查发现的一些元数据。冈加瓦拉普说，已从 4 月 26 日发布在 YouTube 上的美国农业部演示文稿中提取了 239 个样本中 152 个样本的日期和地理信息。
研究人员还希望对奶牛和野生鸟类进行更多拭子取样，以更深入地了解疫情的确切起源并解开另一个谜团。基因组数据表明，从受感染者身上测序的病毒基因组不包括在奶牛中观察到的一些标志性突变。“这对每个人来说都是一个谜，”纳尔逊说。
一种可能性是该人感染了单独的病毒谱系，该谱系感染了尚未进行拭子取样的奶牛。纳尔逊说，另一种可能性较小的场景（但不能排除）是该人直接感染了野生鸟类。“这引发了一系列关于我们遗漏了哪些样本黑匣子的问题。”
美国农业部公共事务专家希洛·韦尔表示，该机构决定在 SRA 上发布未经分析的序列数据，以便尽快公开。韦尔说，该机构将“尽快努力”在 GISAID 上发布带有相关流行病学信息的精选文件，并将继续在 SRA 上滚动发布原始数据。
本文经许可转载，最初于 2024 年 4 月 27 日首次发表。