農(nóng)民正在遭受成百上千萬歐元的損失，未被食用的蔬菜和水果堆積成山，798人的生命岌岌可�！绻俨痪境鲈獌吹脑�，這場(chǎng)現(xiàn)代史上規(guī)模最大的大腸桿菌相關(guān)類疫情，難以想象還會(huì)引發(fā)什么樣的后果。
從5月中旬開始，一種罕見的大腸桿菌變種從德國蔓延至整個(gè)歐洲。這個(gè)最初被認(rèn)定為“腸出血性大腸桿菌”(EHEC)的殺手，導(dǎo)致患者出現(xiàn)腹痛、腹瀉、發(fā)燒和嘔吐等癥狀，嚴(yán)重者會(huì)發(fā)展成為溶血尿毒綜合征，危及生命。
由于起初誤認(rèn)為疫情源頭是黃瓜、西紅柿等蔬菜水果，酷愛沙拉的歐洲人面對(duì)生菜時(shí)不得不猶豫了，這導(dǎo)致無辜的菜農(nóng)損失慘重；另一方面，疫情引起了國際關(guān)系的極度緊張，本月初，俄羅斯宣布禁止從所有歐盟國家進(jìn)口新鮮蔬菜，引起了歐盟強(qiáng)烈抗議。
正當(dāng)人們對(duì)無名殺手一籌莫展時(shí)，中國科學(xué)家卻在短短三天的時(shí)間內(nèi)，勾勒出它的面目及作案特征，并提供快速判定罪犯的方法。
6月2日，深圳華大基因研究院和德國漢堡-埃普多夫大學(xué)醫(yī)學(xué)中心聯(lián)合宣布，對(duì)病菌全基因組序列的分析顯示，導(dǎo)致近期德國腸道病感染疫情的病菌是一種兼具侵襲、產(chǎn)毒和腸出血等特征的新致病性大腸桿菌。
“這次和中國的合作很偶然，卻是我們的轉(zhuǎn)機(jī)——我們的運(yùn)氣到了。”德國漢堡-埃彭多夫大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)博士、參與此次德國大腸桿菌疫情研究小組的研究成員莫里茨·亨奇克在接受中國青年報(bào)采訪時(shí)說。
德國方面用“全情投入、異常高效、能力超群、速度驚人”來形容中國合作伙伴
從5月15日襲擊一位來自德國北部城市迪普霍爾茨的83歲老太太開始，殺手以令人難以想象的速度肆虐。根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)最近提供的信息，疫情蔓延至包括法國、英國、西班牙等歐洲11個(gè)國家，甚至還漂洋過海到了美國。
德國負(fù)責(zé)監(jiān)控全國疫情的羅伯特·科赫研究所6月17日公布的疫情通報(bào)顯示，這個(gè)面目模糊的殺手在一個(gè)多月的時(shí)間里奪取了38人的生命，致使3408人感染，其中798人發(fā)展為溶血性尿毒綜合征，生命岌岌可危。
大腸桿菌是人類腸道菌群的正常組成部分，在通常情況下對(duì)人類沒有危害。但某些變種如腸出血性大腸桿菌，就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的疾病。在世界各地，每年都會(huì)有腸出血性大腸桿菌病例的出現(xiàn)，有時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)溶血性尿毒綜合征甚至死亡案例，但是影響都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這次德國疫情。
或許因此，殺手的出現(xiàn)讓德國措手不及，尤其是參與此次研究的德國漢堡-埃彭多夫大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授羅德。作為細(xì)菌專家，他發(fā)現(xiàn)不同于傳統(tǒng)意義上的“腸出血性大腸桿菌”病例，這種病菌還會(huì)攻擊患者的神經(jīng)，導(dǎo)致患者出現(xiàn)語言表達(dá)障礙、健忘、嚴(yán)重癲癇甚至昏迷的癥狀。除此之外，患者主要是20歲以上的成年人，特別是女性，而不是以往病例中常見的兒童。
正當(dāng)羅德為突如其來的疫情忙得焦頭爛額時(shí)，他在餐廳里遇到了剛剛出差歸來的中國博士后研究生楊亮。
這個(gè)正在聯(lián)系基因組測(cè)序事宜的中國學(xué)生，給導(dǎo)師出了個(gè)主意：聯(lián)系中國華大基因研究院做基因組測(cè)序，這家研究機(jī)構(gòu)不僅是全球最大的基因排序和研究中心，而且剛剛上馬了最新的測(cè)序平臺(tái)。
“之前我們聽說過華大基因，知道它是一個(gè)在基因組測(cè)序方面有很強(qiáng)的研究能力和豐富研究經(jīng)驗(yàn)的機(jī)構(gòu)，但是直到楊亮提議前，我們都還沒有真正考慮過合作�！焙嗥婵苏f。
一場(chǎng)跨國合作就此開展。5月30日，德國方面選取的最具典型性的樣本快遞到了深圳�！敖拥綐颖竞笪覀凂R上開始著手測(cè)序以及數(shù)據(jù)分析。”中國深圳華大基因研究院發(fā)言人楊碧澄向中國青年報(bào)介紹說。大約十幾位、平均年齡25歲的華大基因研究人員參與了此次研究。
“每個(gè)人都把這件事情作為第一優(yōu)先級(jí)，常常會(huì)熬夜研究到第二天早上，連端午節(jié)都沒有放假�！眳⑴c其中的研究人員李俊樺說，“這件事情很重要，一刻也不能耽擱。”
這種快速的反應(yīng)機(jī)制，讓西班牙一家負(fù)責(zé)對(duì)該殺手基因組序列進(jìn)行自動(dòng)分析的生物信息公司工作的研究員瑪麗娜·曼瑞奎贊嘆不已。她在接受中國青年報(bào)采訪時(shí)評(píng)價(jià)說：“華大的優(yōu)點(diǎn)之一在于，即便是周末聯(lián)系他們，也能迅速得到回復(fù)。這種隨時(shí)待命的高效回復(fù)對(duì)于疫情相關(guān)工作至關(guān)重要�！�
德國方面對(duì)這次的合作也是贊許有加。亨奇克用了四個(gè)詞來形容這個(gè)中國合作伙伴——“全情投入、異常高效、能力超群、速度驚人”。
“一切出乎我的意料，對(duì)我來說，這是一個(gè)驚喜�！绷_德說。
“粽子版基因組圖譜”徹底揭開殺手的老底
在完成基因組測(cè)序和數(shù)據(jù)分析后，華大基因研究院更新了一份基因組序列圖譜，這意味著調(diào)出了殺手的檔案，徹底揭開了對(duì)方的老底。這份出臺(tái)于端午節(jié)的圖譜，又被戲稱為“粽子版基因組圖譜”。
華大基因研究院還研制出了診斷試劑盒。使用這種方法，可以將需要兩三天的檢測(cè)過程縮短為兩三個(gè)小時(shí)，這可以“給全球范圍內(nèi)的病情診斷、疫情監(jiān)測(cè)和污染源調(diào)查提供支持”。
“粽子版基因組圖譜”展示了殺手的全部案底：這種病菌是兩類致病基因結(jié)合在一起的綜合體，即來自腸出血性大腸桿菌和腸黏附性大腸桿菌(EAEC)的致病基因。
作為殺手的第一個(gè)兇器，腸出血性大腸桿菌攻擊血液中的紅細(xì)胞，造成紅細(xì)胞溶解、微血管阻塞等，會(huì)導(dǎo)致急性腎衰竭。另一大兇器腸黏附性大腸桿菌則有利于病菌在腸細(xì)胞上附著，從而使其能在腸道內(nèi)宿居更長時(shí)間，延長了攻擊紅細(xì)胞的時(shí)間，造成更大的破壞。
“這二者的結(jié)合可能導(dǎo)致了這個(gè)病菌有如此強(qiáng)大的攻擊性�！焙嗥婵苏f。鑒于此，德國哥廷根大學(xué)的研究人員建議將殺手更名為“腸聚集黏附性大腸桿菌”。
更可怕的是，它還具有強(qiáng)悍的防御能力。它含有對(duì)包括頭孢菌素、青霉素和鏈霉素類抗生素的耐藥基因，會(huì)導(dǎo)致部分抗生素治療無效�！八扔忻钟卸埽环矫婵梢允褂枚玖蛉メ尫哦玖�，另外一方面它對(duì)藥物還有抗生素會(huì)有防御性，能對(duì)自己進(jìn)行一些保護(hù)�！睏畋坛谓忉屨f。
不過，對(duì)于致病基因的致病機(jī)理，比如它是怎么樣把毒素釋放出來，以及怎么樣去控制它，還需要更多的實(shí)驗(yàn)和研究。
這或許要從殺手的祖先株上尋找突破。根據(jù)“粽子版基因組圖譜”的分析，2001年的歐洲分離株很有可能是這個(gè)殺手病菌的直系祖先。如今這位殺手之所以擁有如此強(qiáng)大的能力，也許是因?yàn)榻?jīng)過10年的進(jìn)化，獲得了一些新的基因，從而具有了耐更多種抗生素的能力。
“基因組測(cè)序和數(shù)據(jù)分析幫助我們進(jìn)一步界定，哪些基因是造成腸出血性大腸桿菌的必要基因，也有助于了解病菌的演變情況，還為我們研制疫苗提供了幫助。這些研究將會(huì)有助于我們最終得出有針對(duì)性的治療方案�！焙嗥婵苏f。
全世界科研工作者第一次一起研究同一個(gè)病菌
這并不是中國科學(xué)家第一次在世界范圍內(nèi)的疫情研究中發(fā)揮作用。在2003年爆發(fā)的嚴(yán)重急性呼吸道綜合征(SARS)疫情中，華大基因研究院也參與了基因組測(cè)序，并很快研制出診斷試劑盒。但SARS在三四個(gè)月以后才研究出有效抗體，這一次年輕的中國科研人員們“爭(zhēng)分奪秒”，希望搶在殺手之前占領(lǐng)領(lǐng)地。
“疫情爆發(fā)的時(shí)候，時(shí)間是最重要的。”楊碧澄說。當(dāng)中國科研工作者找到殺手病菌的基因組圖譜后，“想到的第一件事情就是馬上公布到網(wǎng)上”。
這正是對(duì)付殺手的另一個(gè)法寶——合作。當(dāng)中國科學(xué)家得出基因組序列后，立即使用Facebook、Twitter、博客等溝通手段和全世界的科研工作者一同探求殺手的起源與應(yīng)對(duì)。
亨奇克認(rèn)為這次的基因組測(cè)序研究是一次名副其實(shí)的國際合作，“德國提供樣本，中國以驚人的速度完成了測(cè)序，得到基因組序列后，中國、德國、法國等國的研究人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀和分析�！薄犊茖W(xué)》雜志也在最新一期發(fā)表文章，介紹全球科學(xué)家共同研究致病大腸桿菌病菌基因組序列的過程，其中特別提到了中國科學(xué)家的高效工作。
“這應(yīng)該是全世界科研工作者第一次一起研究同一個(gè)病菌�！睏畋坛握f。
“我們最欣賞華大的一點(diǎn)在于，他們第一時(shí)間公布了基因組序列原始數(shù)據(jù)，此前沒有任何一個(gè)機(jī)構(gòu)這么做過。和所有人共享這份價(jià)值重大的信息，中國是第一個(gè)。到目前為止，也只有華大基因?qū)ν夤剂怂性紨?shù)據(jù)�！甭鹂f。
近期德國疫情已有明顯減緩跡象，患病人數(shù)大幅減少。根據(jù)中國衛(wèi)生部最新發(fā)布的公告，雖然中國對(duì)外交流人員往來頻繁，存在輸入性疫情發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，但是截止目前，中國境內(nèi)尚未有病例報(bào)告。
但是，情況依然不容樂觀。根據(jù)6月20日的信息公布，腸出血性大腸桿菌可能已通過感染者的排泄物進(jìn)入河流等周邊環(huán)境，調(diào)查人員在德國黑森州一條小溪中檢驗(yàn)出了致病菌株，而且已被證實(shí)存在人際傳播的情況，這可能會(huì)帶來更大的危機(jī)。
對(duì)于緝拿殺手病菌的健康警察們來說，或許非典的先例可以提供啟示。“現(xiàn)在的情況和SARS疫情有不少相似之處，比如無法完全確定傳染源、暫時(shí)沒有疫苗和治療方法�！焙嗥婵苏f，“直至今日依然沒有有效治療SARS的方法，但是疫情卻早已依靠消毒、隔離等手段得以遏制。也許德國大腸桿菌疫情也可以通過國家和衛(wèi)生官員及時(shí)的協(xié)調(diào)和干預(yù)，在沒有治療方案的情況下阻止疫情的擴(kuò)散�！�(實(shí)習(xí)生 李斐然)