名古屋大学的研究人员发现，人类对COVID-19的反应，如封锁，会影响病毒的进化，使其在生命周期的早期更容易传播。他们利用人工智能和数学建模的发现，突出了人类行为与致病因子进化之间的复杂联系。
一项新的研究表明，封锁等人类行为会影响COVID-19的演变，导致病毒株在其生命周期的早期更具传染性。
名古屋大学领导的一个研究小组利用人工智能技术和数学建模发现，封锁和隔离措施等人类行为会影响COVID-19新菌株的进化。导致COVID-19的病毒SARS-CoV-2在其生命周期的早期变得更具传染性。这名研究人员的发现发表在今天(11月21日)的科学杂志《自然通讯》上，为人们的行为与致病因子之间的关系提供了新的见解。
病毒进化和人类影响
和其他生物一样，病毒也会随着时间进化。那些具有生存优势的人在基因库中占据主导地位。许多环境因素影响着这种进化，包括人类的行为。通过隔离病人和使用封锁来控制疫情，人类可能以复杂的方式改变病毒的进化。预测这些变化如何发生对于开发适应性治疗和干预措施至关重要。
病毒载量和传播
这种相互作用中的一个重要概念是病毒载量，它指的是每毫升体液中存在的病毒的数量或浓度。在SARS-CoV-2中，呼吸道分泌物中较高的病毒载量增加了通过飞沫传播的风险。
病毒载量与病毒传播给他人的可能性有关。例如，像埃博拉这样的病毒具有极高的病毒载量，而普通感冒的病毒载量很低。然而，病毒必须谨慎地进行平衡，因为增加最大病毒载量可能是有利的，但过多的病毒载量可能会导致个体病得太重而无法将病毒传播给他人。
人工智能辅助研究成果
名古屋大学科学研究生院Shingo Iwami教授领导的研究小组使用带有人工智能组件的数学建模来研究先前发表的临床数据，从而确定了趋势。
他们发现，最成功传播的SARS-CoV-2变体的病毒载量峰值更早、更高。然而，随着病毒从pre-Alpha变体进化到Delta变体，它的感染持续时间较短。
研究人员还发现，随着病毒变异，潜伏期缩短和无症状感染者比例增加也影响了病毒的进化。
从武汉到三角洲病毒的进化
结果显示出明显的差异。随着病毒从武汉毒株进化到三角洲毒株，他们发现最大病毒载量增加了5倍，病毒载量达到峰值前的天数增加了1.5倍。
人类行为和病毒进化
Iwami和他的同事们认为，人类为了限制病毒传播而做出的行为改变，增加了病毒的选择压力。这导致SARS-CoV-2主要在无症状和症状前时期传播，这在其感染周期中较早发生。因此，病毒载量高峰提前到这一时期，以便在早期症状前阶段更有效地传播。
公共卫生策略和病毒进化
在评估应对COVID-19和任何未来可能引起大流行的病原体的公共卫生战略时，有必要考虑人类行为变化对病毒进化模式的影响。Iwami说:“我们预计疫苗接种和/或先前感染的免疫压力会推动SARS-CoV-2的进化。”“然而，我们的研究发现，人类行为也可以以更复杂的方式促进病毒的进化，这表明有必要重新评估病毒的进化。”
他们的研究表明，新型冠状病毒的进化可能是由于临床症状和人类行为之间复杂的相互作用。该小组希望他们的研究将加速建立适应性治疗、有效筛查和隔离策略的测试制度。
参考文献:“在SARS-CoV-2进化中，隔离可能选择更早和更高的病毒峰值负载，但持续时间更短”，Junya Sunagawa, Hyeongki Park, Kwang Su Kim, Ryo Komorizono, Sooyoun Choi, Lucia Ramirez Torres, Joohyeon Woo, Yong Dam Jeong, William S. Hart, Robin N. Thompson, Kazuyuki aihara, Shingo Iwami和Ryo Yamaguchi, 2023年11月21日，Nature Communications。DOI: 10.1038 / s41467 - 023 - 43043 - 2
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