自從我們的物種進化成現代形式之前,人類就在與病毒作鬥争。對于某些病毒性疾病,疫苗和抗病毒藥物使我們能夠防止感染并阻止廣泛傳播,幫助患者康複。但是,要赢得對抗病毒的鬥争,我們還有很長的路要走。
在最近的幾十年中,幾種病毒已經從動物傳播到人類,并引發了大規模的疫情爆發,奪去了數千人的生命。曾在2014-2016年爆發的西非埃博拉病毒疫情感染者達90%,使其成為埃博拉家族中最緻命的病毒成員。
但是,還有其他一些病毒同樣緻命、甚至更毒。包括目前正在全球範圍内爆發的新型冠狀病毒,盡管死亡率較低,但由于我們尚無與之對抗的手段,因此仍然對公共健康構成嚴重威脅。
生物安全等級
生物安全是人類生物危害(Biohazard)的定義為生物性的傳染媒介通過直接感染或間接破壞環境而導緻對人類、動物或者植物的真實或者潛在的危險。
世界通用生物安全水平标準是由美國疾病控制中心(CDC)和美國國家衛生研究院(NIH)建立的。根據操作不同危險度等級微生物所需的實驗室設計特點、建築構造、防護設施、儀器、操作以及操作程序,實驗室的生物安全水平可以分為基礎實驗室-一級生物安全水平、基礎實驗室-二級生物安全水平、防護實驗室-三級生物安全水平和最高防護實驗室-四級生物安全水平(也是安全防護要求最高的等級)。
病毒的生物安全等級可分為四個級别(BSL-1~BSL-4):
一級BSL-1:麻疹病毒、腮腺炎病毒等。
進行試驗研究用的物質都是已知的所有特性都已清楚并且已證明不會導緻疾病的多種微生物物質。研究通過日常的程序在公開的實驗台面上進行。不需要有特殊需求的安全保護措施。操作人員隻需經過基本的實驗室實驗程序培訓并且通常由科研人員指導,在這樣的環境下并不需要生物安全櫃的存在。
生物安全櫃國際标準的規定可分為一級、二級和三級三大類以滿足不同的生物研究和防疫要求。安全櫃的分類級别與生物安全等級無關。生物安全櫃可保護工作人員和環境而不保護樣品。
二級BSL-2:流感病毒等。
進行試驗研究用的物質是一些已知的中等程度危險性的并且與人類某些常見疾病相關的物質。操作者必須經過相關研究的操作培訓并且由專業科研人員指導。對于易于污染的物質或者可能産生污染的情況進行預先的處理準備。一些可能涉及或者産生有害生物物質的操作過程都應該在生物安全櫃内進行,在這些條件下最好使用二級的生物安全櫃。
二級生物安全櫃是目前應用最為廣泛的櫃型。按照NSF49的中的規定,二級生物安全櫃依照入口氣流風速、排氣方式和循環方式可分為4個級别:A1型,A2型(原B3型),B1型和B2型。所有的二級生物安全櫃都可提供工作人員、環境和産品的保護。
三級BSL-3:SARS病毒、炭疽芽孢杆菌、鼠疫杆菌、結核分枝杆菌、狂犬病毒等。
使人們緻病或者有生命危險可能的物質。我們需要保護一切在周圍環境中等操作者免于暴露于這些有潛在危險的物質中。通常使用二級或者三級的生物安全櫃是必需的。
四級BSL-4:埃博拉病毒、馬爾堡病毒、拉薩熱等。
進行試驗研究的物質是一些極高危險性并且可以緻命的有毒物質,可以通過空氣傳播并且現今并沒有有效的疫苗或者治療方法來處理。操作者必須經過熟練的關于進行這種極高危險性物質研究的培訓,并且應該很熟悉一些相關操作,保護設施,實驗室設計等等方面對于這些極高危險性物質的預防。同時也必須由在此研究領域非常有經驗的科研人員進行指導,嚴禁獨自在4級實驗室工作。
對于實驗室的進出應當嚴格的進行控制,實驗室一定要單獨的建造或者建造在一棟大樓中于其他任何地方都分離開的獨立房間内,并且要求有詳細的關于研究的操作手冊進行參考。在這樣的實驗研究中三級的生物安全櫃是必需的。
三級生物安全櫃是為3-4級實驗室生物安全等級而設計的,櫃體完全氣密,工作人員通過連接在櫃體的手套進行操作,俗稱手套箱(Glove box),試驗品通過雙門的傳遞箱進出安全櫃以确保不受污染,适用于高風險的生物試驗。
以下是12個最兇殘的病毒殺手,它們的厲害之處在于個體感染後(尤其是患基礎病的人群)死亡風險陡增,感染人數之多構成越來越大的威脅。
1.新型冠狀病毒(COVID-19)
SARS-CoV-2與SARS-CoV屬于同一病毒大家族,稱為冠狀病毒,在感染人之前先通過中間動物傳播。截止目前,該病毒已經感染了全世界各地成千上萬的人。
免疫系統是人體抵抗感染和疾病的第一道防線。健康的免疫系統可以識别病原體,并将其與人體細胞區分開。但是,營養不良和生活方式的選擇導緻的免疫系統較弱,會使身體容易感染,例如冠狀病毒……
有醫師就指出,這個病毒的特性,不僅狡猾還專治“各種不服”。
由于新型冠狀病毒是屬于信息核糖核甘酸(mRNA),代表這病毒的遺傳物質結構是單鍊,比其他病毒脆弱,也就更容易産生變異。另外病毒表面有親和ACE2的蛋白質凸起,也就是說人體内有相同成分,人體一開始遇到新冠病毒,會把它當成身體一部分而不抵抗,這兩點就是病毒狡猾的地方。
在潛伏期,病毒開始在體内繁殖,這時人不具有傳播性,病毒也不會攻擊人體,但免疫系統也不會殺死病毒。直到病毒在體内繁殖越來越多,開始占領口腔、腸胃、血液到最後整個人都是病毒,連咳嗽、打噴嚏都有無數病毒飛出來,都還隻是和病毒共存的時間,病毒本身還不具有破壞性。
等到人體免疫系統徹底被病毒擠兌時,才開始殺毒,從發燒開始清理病毒,盡管身體感覺清理得差不多了,就會停止,但不會全部殺光。隻要不威脅免疫系統時,病毒就沒事,而此時透過檢測也測不出來。
可隔沒多久,病毒又開始偷偷複制發育,所以就會出現有可能 “已治好的”人回家了,過不了20天又會“複陽”。
面對病毒的這種習性,醫生無奈指出,“病毒沒有國界,病毒不分你我。除非是等有效疫苗研發出來,否則我們就是要乖乖的......戴口罩、勤洗手、保持社交距離”。如果您覺得不服氣,到處走、不戴口罩、不遵循隔離…那這個病毒就專治您這種不服。所以,尊重自己也是尊重他人的生命,請在病毒面前保持“敬畏”。
防疫是每個人的責任。最好的方式,要讓民衆清楚這個疾病的重症風險為何,但同時也要知道,每個人都可能成為傳播疫病的源頭。
同時,多項研究也提出警告,無症狀感染族群的病毒傳播力,其實并不亞于出現症狀的确診病患。要如何找出無症狀感染者?防疫專家說,大規模的病毒檢測,是直接有效的對策。
2.冠狀病毒(MERS-CoV)
導緻中東呼吸綜合征(MERS)的病毒2012年在沙特阿拉伯爆發,2015年在韓國爆發。MERS病毒與SARS-CoV和SARS-CoV-2屬于同源病毒家族,也可能起源于蝙蝠。該疾病在進入人類之前曾被駱駝感染,并在受感染的人體内引發咳嗽、發燒和呼吸急促。
MERS通常會發展為嚴重的肺炎,估計死亡率在30%至40%之間,使其成為已知的從動物到人的冠狀病毒中最具緻死性的病毒。與SARS-CoV和SARS-CoV-2一樣,MERS也沒有經過批準的治療方法或疫苗。
3.馬爾堡病毒(Marburg virus)
科學家在1967年發現了馬爾堡病毒,當時德國的實驗室人員中有小規模的爆發,感染與從烏幹達進口的猴子中。馬爾堡病毒與埃博拉病毒相似,兩者都可引起出血熱,這意味着被感染的人在全身發高燒和出血,并導緻休克、器官衰竭和死亡。
根據世界衛生組織(WHO)的數據,首次爆發的死亡率為25%,但在1998-2000年的剛果民主共和國爆發以及2005年的安哥拉爆發中,死亡率均超過80%。
Nature Communications雜志發表的一篇論文首次證實馬爾堡病毒的自然宿主為埃及果蝠,馬爾堡病毒是埃博拉病毒的近親。
4.埃博拉病毒(Ebola virus)
埃博拉病毒的生物風險等級為4級,最高。
埃博拉第一次出現是在1976年非洲埃博拉河流域。當時蘇丹南部和剛果(金)的埃博拉河地區爆發了人類已知的第一例埃博拉疫情,此後的40多年裡,非洲共發生了十起大大小小的埃博拉疫情。剛果茂密的熱帶森林是埃博拉病毒的天然病毒庫。
40多年以來,埃博拉病毒神出鬼沒,每一次出現都導緻巨大的恐慌和人員死亡,然後,病毒消失的無影無蹤,隻待下一次爆發。
埃博拉病毒是通過接觸血液或其他體液或感染者或動物的組織傳播的。這個病毒至今查不到源頭,不知道它從哪來,仿佛從天而降。
埃博拉病毒進入體内,第一個目标就是免疫系統。它将免疫細胞變成自己的傀儡,利用它生産病毒,運送到身體各個部位。一旦被侵入,免疫系統基本就崩潰了。緊接着,血管堵塞、凝血功能喪失,直至病毒讓患者的内髒支離破碎...最常見的就是皮下出血和内出血。
對于這個病毒目前還沒有完全有效的治療方式,而且它還在一直進化,擁有很多種變體,一代比一代難對付。埃博拉傳染能力極強(緻死率90%),隻要有一個病例,就可能導緻疫情的再次爆發。
據世衛組織稱,西非疫情始于2014年初,是迄今為止該病最大,最複雜的疫情。
5.狂犬病(Rabies)
盡管1920年代開始使用的狂犬病疫苗已使這種疾病在發達國家極為罕見,但這種情況在印度和非洲部分地區仍然是一個嚴重的問題。Muhlberger說:“它破壞人的大腦,這是一種非常非常糟糕的疾病。”盡管有抗狂犬病的疫苗,但如果不接受治療,就有100%可能死亡的可能性。”
6.艾滋病毒(HIV)
在現代世界中,最緻命的病毒可能是艾滋病毒。“它仍然是最大的殺手,”美國傳染病學會及其發言人Amesh Adalja博士說。自1980年代初首次發現艾滋病毒以來,估計已有3200萬人死于艾滋病。Adalja博士說:“目前對人類造成最大損失的傳染病是艾滋病毒。”
強大的抗病毒藥物使人們能夠與艾滋病毒感染者生活多年。但這種疾病繼續破壞着許多低收入和中等收入國家,有95%的新的HIV感染在那裡發生。世衛組織非洲區域内每25名成年人中就有近1名艾滋病毒呈陽性,占全世界艾滋病毒攜帶者的三分之二以上。
7.天花(Smallpox)
1980年,世界衛生大會宣布天花消失。但在此之前,人類與天花作鬥争已有數千年的曆史,該病殺死了約三分之一的感染者。它給幸存者留下了深深的永久性疤痕,并且常常失明。
在歐洲以外的地區死亡率很高,在遊客将病毒帶到其地區之前,人們與病毒的接觸很少。例如,曆史學家估計,美洲90%的土著人口死于歐洲探險家引入的天花。僅在20世紀,天花就殺死了3億人。
Adalja博士說:“這不僅給死亡帶來了沉重負擔,而且也給失明的人造成諸多不便,這正是促使這場抗擊運動從地球上消滅的原因。”
8.漢坦病毒(Hantavirus)
漢坦病毒可兩種:引起漢坦病毒肺綜合征(HPS),另一種引起漢坦病毒腎綜合征出血熱(HFRS)。前者主要流行于美國,在阿根廷、巴西、巴拉圭、玻利維亞以及德國也發現了病例。
主要臨床表現為,在4日左右的發熱、頭痛等前驅期症狀後,出現以非心源性肺水腫和高病死率(52.4%~78.0%)為特征的急性呼吸衰竭,重症3~7日死亡,生存者則很快恢複,無後遺症。其發病機制主要是病毒的直接緻病作用,腎髒是早期原發性損傷器官,病毒是腎損傷的直接因素。
自20世紀80年代初成功分離病毒以來,HFRS和漢坦病毒的研究取得了大量成果,尤其近年來滅活疫苗的研制成功,為有效預防本病創造了條件。有些類型的疫苗已經國家批準生産使用,有的已進入臨床觀察中,有的正在試驗室研制和檢測中。
HPS于1993年在美國引起了廣泛關注,當時一名随未婚妻生活在美國四角地區(Four Corners area亞利桑那州、科羅拉多州、新墨西哥州和猶他州)的納瓦霍(Navajo印第安族群)健康青年男子在幾天内死于呼吸急促。幾個月後,衛生當局從一隻感染者家中的鹿鼠(白足鼠)中分離出漢坦病毒。
美國四角地區
該病毒不會人際傳播,主要受感染于小鼠的糞便。
根據《臨床微生物學評論》(Clinical Microbiology Reviews)2010年的一篇論文,以前,另一種漢坦病毒于1950年代初在朝鮮戰争期間爆發。3,000多名部隊士兵被感染,其中約12%死亡。
雖然這種病毒在美國被發現時對西醫來說很新,但研究人員後來意識到納瓦霍人的醫學傳統描述了一種類似的疾病,才将這種疾病與小鼠聯系起來。
9.流感(Influenza)
根據世衛組織數據,在典型的流感季節,全世界多達50萬人将死于這種流行性疾病。但有時,當出現新的流感病毒株時,會導緻大流行,疾病傳播更快,死亡率通常更高。
最緻命的流感大流行(有時也稱為西班牙流感)始于1918年,使世界上多達40%的人口患病,造成5000萬人死亡。
Muhlberger說:“我認為,像1918年流感爆發那樣的事情有可能再次發生。” “如果一種新的流感毒株在人群中發現并且可以在人與人之間輕易傳播并造成嚴重疾病,那麼我們将面臨一個大問題。”
10.登革熱(Dengue)
登革熱病毒最早出現于1950年代的菲律賓和泰國,此後已傳播到全球熱帶和亞熱帶地區。現在,全球多達40%的人口生活在登革熱流行的地區,随着全球氣候變暖,這種疾病以及攜帶這種疾病的蚊子可能會傳播得更遠。
據世衛組織稱,登革熱每年使5000萬至1億人患病。盡管登革熱的死亡率低于其他一些病毒,為2.5%,但該病毒可引起埃博拉樣疾病,稱為登革出血熱,如果不加以治療,死亡率能達到20%。
CDC稱,美國食品藥品監督管理局(FDA)于2019年批準了一種登革熱疫苗,該疫苗可用于9-16歲居住在登革熱常見地區且已證實有病毒感染史的兒童中。在某些國家/地區,适合9-45歲的兒童使用經過批準的疫苗,但同樣,接受者必須過去曾确診登革熱。那些以前沒有感染過這種病毒的人,如果接種了疫苗,可能會患上嚴重的登革熱。
11.輪狀病毒(Rotavirus)
輪狀病毒是引起嬰幼兒腹瀉的主要病原體之一,其主要感染小腸上皮細胞,從而造成細胞損傷,引起腹瀉。輪狀病毒每年在夏秋冬季流行,感染途徑為糞-口途徑,臨床表現為急性胃腸炎,呈滲透性腹瀉病,病程一般為6-7天,發熱持續1-2天,嘔吐2~3天,腹瀉5天,嚴重出現脫水症狀。
現在有兩種疫苗可以保護兒童免受輪狀病毒感染,輪狀病毒是引起嬰幼兒嚴重腹瀉病的主要原因。盡管發達國家的兒童很少死于輪狀病毒感染,但該疾病是發展中國家的殺手。
12.SARS冠狀病毒(SARS-CoV)
據世衛組織稱,引起嚴重急性呼吸系統綜合症或SARS的病毒于2002年首次出現在中國南方的廣東省。該疾病引起發燒,發冷和身體疼痛,并經常發展為肺炎,這是一種嚴重的疾病,其中肺部發炎并充滿膿液。SARS的估計死亡率為9.6%。但據CDC稱,自2000年代初以來,沒有新的SARS病例報告。
The 12 deadliest viruses on Earth
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