新冠病毒蔓延,隨著感染人數增加,檢測方式和疫苗受到各界關注。臺灣有許多科學家正和時間賽跑,加緊腳步研發,希望能盡快找到因應對策,減緩疫情。另一方面,新冠病毒和蝙蝠到底有沒有關係,也有不少人關心,一起來聽聽科學家怎麼說。
病毒有兩種主要成分,一種是基本遺傳物質RNA 或DNA,冠狀病毒的遺傳物質則是 RNA ;另外一種是由蛋白質包住的外殼。不同的檢驗方式偵測不同的物質。目前最好的方式是「PCR 聚合酶連鎖反應」,也就是檢測檢體中病毒的核酸RNA(註)。只要掌握到病毒基因序列,就可設計偵測探針,當與病毒序列相同時,就可運用PCR聚合酶連鎖反應,把病毒放大,掌握到檢體是否有病毒存在。
這樣的檢驗方式精準度高,但時間長,約四小時。因為要先以人工萃取檢體中病毒的核酸,而核酸是包在病毒內,萃取時還要避免受其他物質汙染,萃取後則要放大病毒,光是過程就需兩小時,加上PCR聚合酶連鎖反應也需約兩小時。
不同檢驗方式相輔相成
中研院團隊三月八日宣布研發出抗體快篩試劑,檢測病毒外殼的蛋白質。原理是運用合成抗體直接和病毒上的蛋白質抗原反應,這和驗孕試劑原理相同。懷孕時,身體產生的荷爾蒙會出現在尿液,抗體試劑遇到尿液中的荷爾蒙馬上就有反應。快篩試劑不須萃取核酸(病毒核心部分),而是檢測病毒外殼,所以不須特別的化學反應,優點是快速。但檢驗的敏感度較低,而且沒有經過放大病毒的步驟,如果病毒量較低,就不容易偵測到病毒。
任何檢驗有優點,必然也有弱點。PCR檢測核酸,精準、敏感度高,但要花時間在反應、複製病毒。快篩試劑則運用可辨識核蛋白的合成抗體去檢測病毒,檢驗速度快。這兩種檢驗方式可以相輔相成,各有不同的適用狀況。例如當機場有上千人入境,需要檢驗時,就可運用快篩試劑,十多分鐘就知道結果,可先把高危險群篩檢出來。由於新冠病毒肺炎屬呼吸道傳染,都是採檢病人咽喉內的分泌物,病毒量較高。如果遇到病毒量較低的「漏網之魚」,後續則可透過PCR檢測病毒的核酸,進一步確認。
新冠疫苗需降酵素活性
疫苗製作首要條件是要先掌握病毒的基因序列。疫苗有很多種,例如直接打入病毒的RNA,由人體自行合成「抗原」(會誘發人體免疫反應的物質);另一種是把病毒培養出來,用福馬林殺死,讓病毒變成死病毒。但這有風險,可能無法完全殺死病毒。還有一種是病毒樣顆粒(virus-like particles,VLPs )疫苗,類似病毒結構,但只有病毒外殼,沒有核酸。做法是先培養出病毒,才知道疫苗能不能去除病毒的致病力。新冠肺炎的藥物研發原理為病毒複製需特別的酵素,因此
研發的疫苗要能抑制酵素的活性。
病毒源蝙蝠無科學證實
至於新冠肺炎病毒是否源自蝙蝠,目前在科學界仍未獲證實,科學家公布的新冠病毒基因序列也是由病人身上檢驗得出,而非來自蝙蝠。臺灣有學界協助政府進行相關研究,找臺灣的蝙蝠篩檢,未發現和新冠病毒有關聯;而在中國大陸,尚未看到有像臺灣這樣針對蝙蝠的科學研究報告,大多是媒體報導或謠傳,沒有正式的科學研究證實。
雖然SARS(嚴重急性呼吸道症候群)和MERS(中東呼吸症候群)冠狀病毒,都是經由蝙蝠分別透過中間宿主果子狸和駱駝傳播,但這是經由後續的研究找到類似的基因序列確認,目前並沒有研究顯示新冠病毒是從哪種蝙蝠身上找到。
至於吃蝙蝠到底會不會染病?其實被感染不一定是用吃的,也可能是透過接觸。再者,病毒過去可能並未在蝙蝠中出現,且病毒是演化而來,以前的人接觸蝙蝠時,蝙蝠尚無這類病毒;後來病毒經過演化,蝙蝠身上有了某種會傳染給人的
病毒,人類接觸就可能被感染。
(註)核酸有兩大類,為核糖核酸
(RNA)和去氧核糖核酸(DNA)。