11月25日，南非科学家宣布发现了一种新的、 “高度变异” 的冠状病毒变种，引发了全球恐慌。各国迅速实施旅行禁令并关闭边境，但该变种已在至少23个国家被检测到，包括美国。
这种迅速反应的原因之一是新变种的突变数量众多：奥密克戎（世界卫生组织如此命名）的刺突蛋白有超过30处变化。这种蛋白质使病毒能够感染并接管人类细胞，也是大多数疫苗的目标。 之前的变种（如德尔塔和阿尔法）的刺突蛋白变化被认为使病毒更具传染性或更容易逃避免疫系统和疫苗。目前尚不清楚奥密克戎是否比以前的变种更具传播性，或引起更严重的疾病，或者是否会降低疫苗的有效性。但南非科学家周四发布的一项新的预印本研究（尚未在科学期刊上发表）表明，奥密克戎再次感染人们的可能性高出三倍。
突变随着病毒的复制和传播而自发产生，但科学家们现在正试图了解奥密克戎是如何在如此短的时间内产生如此多突变的。
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“问题是这种[快速进化]是如何发生的，在哪里发生的，以及是什么条件推动了它，”里约热内卢奥斯瓦尔多·克鲁兹研究所的病毒学家冈萨洛·贝洛说。贝洛是追踪巴西伽马变种崛起2020年11月的团队成员，该变种助长了该国的疫情。贝洛解释说，对于伽马变种，“我们意识到突变不是在单个个体中一步发生的。”相反，一些突变发生在某些个体身上，而没有发生在其他个体身上。伽马变种的兴起“是一个发生在人群中的过程，而不是在单个[人]身上，”他说。
一种可能的解释是，像奥密克戎这样高度突变的变种是如何产生的，即病毒开始在一个孤立的人群中传播和突变，在那里它有机会与该泡泡之外的变种相比发生巨大变化。然后，它可能带着大量的突变被引入到更广泛的人群中，在那里它能够传播到不同的群体和国家，贝洛说。
另一种可能性是，病毒可能在找到新宿主之前在单个个体中发生了显著的突变。“这可能发生在免疫功能低下的人身上，”例如艾滋病毒感染者，开普敦大学疫苗学主席安娜-丽丝·威廉姆森和该大学生物制药研究部门主任埃德·雷比茨基在回答通过电子邮件发送的问题时写道。南非拥有世界上最大的艾滋病流行病，超过700万人感染了该病毒。邻国也有广泛的艾滋病毒感染。这导致一些科学家假设奥密克戎起源于南部非洲，因为它最初在那里被发现，但此后在欧洲国家和美国也发现了更早的病例。
威廉姆森和雷比茨基解释说，健康人拥有许多称为 CD4+ T 细胞的免疫细胞，这些细胞会刺激另一种称为杀伤性 T 细胞的细胞。在感染新冠病毒的健康人中，这些杀伤性 T 细胞会摧毁受病毒感染的细胞。但是在免疫功能低下的人中，由于缺乏杀伤性 T 细胞的反应，他们的 CD4+ T 细胞数量很少，“病毒会建立持续感染”。然而，他们的免疫系统确实会产生一些称为 B 细胞的免疫细胞，这些细胞会触发抗体反应，根据威廉姆森和雷比茨基的说法，这“会导致病毒和抗体之间的军备竞赛”。微弱的 B 细胞反应无法产生足够的抗体来完全清除病毒，因此病毒刺突蛋白的基因序列承受着突变的压力，以逃避抗体。
有一些证据支持这一观点。在6月份发布的预印本研究中，南非研究人员描述了一位感染 SARS-CoV-2 超过六个月的艾滋病毒阳性女性。在此期间，她体内的病毒发生了进化，并产生了一些突变，其中一些突变发生在刺突蛋白上。
关于病毒如何迅速获得如此多突变的另一种可能的假设是，病毒在重新感染人类之前又回到了动物宿主中，贝洛说。有力的证据表明，最初的 SARS-CoV-2 可能起源于蝙蝠，并且有许多其他野生和家养哺乳动物感染该病毒的案例。去年，有报道称北美和欧洲水貂养殖场爆发了冠状病毒疫情，在荷兰，确诊了一例水貂感染农场工人的病例。
贝洛说，奥密克戎可能以这种方式从动物跳到人类身上。“在另一种物种中，病毒将面临不同类型的免疫压力，因此它可能会相当快地积累一些突变，”他说。然而，这种想法目前主要是一种推测。
为了充分了解奥密克戎的起源，有助于确定它传播的最早的人类患者或社区。但耶鲁大学免疫生物学和分子、细胞和发育生物学教授岩崎明子说，很难确定变种的零号病人。“这是因为[病毒]监测工作只捕获了一小部分感染者，”她说。岩崎说，随着越来越多的人接受检测，他们的病毒基因组被测序，可能会确定病毒突变成奥密克戎的大致地理区域和大致时间。
对于英国南安普顿大学全球卫生高级研究员迈克尔·海德来说，奥密克戎是对疫苗不公平和需要更大程度普及的警钟。根据牛津大学的“我们的世界数据”平台，截至 11 月 30 日，全球已接种约 80 亿剂疫苗，低收入国家只有 6% 的人至少接种了一剂疫苗。非洲疾病控制和预防中心的数据显示，非洲国家已接种了超过 2.35 亿剂疫苗，但非洲大陆的人口超过 12 亿。
“到目前为止，引起人们关注的主要变种——基本上是从阿尔法到德尔塔——都是从未接种疫苗人群中不受控制的疫情中出现的，”海德说。“那是新冠病毒最容易滋生的地方，也是病毒有更大机会突变的地方。如果[疫苗]能够控制疫情，你就会减少这些机会。”
世界卫生组织总干事谭德塞 11 月 28 日呼应了这些观点：“奥密克戎变种反映了长期疫苗不公正的威胁，”他在一条推文中写道。“我们花费越长时间来实现#疫苗公平，我们就越会让#COVID19病毒传播、变异并变得更危险。”