一对病毒学家与致命病毒的战争(4) | 大紀元

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一对病毒学家与致命病毒的战争(4)
约瑟夫.麦科明克(Joseph B. McCormick)、苏珊.费雪贺区(Susan Fisher-Hoch)
2009-11-21 11:24 中港台时间|2014-12-10 04:56 更新

老鼠与花生壳

除了枪支大炮、毒气外,一次大战时的军人还有一个看不见的敌人,那是一种神秘疾病,让许多士兵肾脏衰竭,出血死亡。

二次大战时,它又神秘出现,侵袭驻扎在芬兰、挪威的德军。没有人知道它是什么,有可能是细螺旋体病,也可能是汉他病毒的一种,感染汉他病毒,会出现“肾异常出血热”。

不管是细螺旋体或汉他病毒,老鼠都是宿主。我们只知道两次大战里,这种疾病在欧洲爆发,因为战壕里老鼠横行。

一九一五年当医学界第一次在英军身上发现这种新疾病时,称它为“肾水肿”,不久,苏俄东部居民也得了这种病。

一九三○年代,神秘疾病再度现身,这次发生在日本驻满州国的士兵身上。一九四○年代它现身中国,有一个新名字,叫“流行性出血热”,一路往南推进。

一九三○年代末期,北欧地区也出现这种疾病,取名叫做“流行性肾脏病”,和亚洲的疾病很像,但是症状较为轻微。

一直到了韩战,这种疾病才正式出现在医学期刊上。韩战期间,共有三千名联合国部队士兵罹患这种疾病,造成四百人死亡。它每隔一段时间现身,就有一个新名字,此次也不例外,叫做“韩国出血热”。

大量培养汉他病毒

医学界自三○年代起就企图解开此种疾病之谜,据传苏联医师曾将病毒注入人体内实验,日本也曾对中国俘虏做这种试验。

一九五○年代,一位北欧医师更勇敢,他喝下了十五公撮病人的尿液,企图了解此种病毒对人体的影响。当尿液未发生作用,他又注射了五公撮病患的血液到自己体内,仍是没事。他运气好,显然他采样的病人体内已经没有病毒了。

一九七八年,强森和韩国同事李侯万(音译)到韩国调查,他们猜测这种疾病与老鼠有关,因此将“韩国出血热”病愈者的血清,放入老鼠的肾脏切片中,看有没有反应,结果他们的灵感是正确的,他们分离出一种病毒,取名“汉他”(韩国一条河流名称)。

在这之后,许多科学家加入分离汉他病毒竞争,但都只能在老鼠身上或者组织培养中分离出小量的病毒,我们需要更多的病毒,才能判定病毒的品种、形状、大小与组成,做为诊断的依据。

解决之道可能在保罗.普莱斯与强森培养的细胞列“维若E6”(VERO E6),用“维若E6”培养伊波拉病毒、拉萨病毒效果很好,应也适用在汉他病毒上。

只要培养出足够的病毒粒子(每公釐约含一百万个病毒),我们就能用电子显微镜观察它的形状、大小与结构。

我寻求强森的意见,他说:“我要是你,就不会浪费这个时间,我们曾试过在‘维若’细胞里培养汉他病毒,并未成功,‘维若E6’不见得有希望。”

但我还是觉得应该一试,于是找来了曾在狮子山共和国做过的唐娜.莎梭帮忙做组织培养,我们用的病毒就是强森与李侯万分离出来的。

刚开始,我们的实验毫无进展,我有点挫折。接着又是细菌污染了培养皿,全部得丢掉重做。整个过程挫败至极,每一次莎梭把新的病毒放进培养皿,那些病毒不仅不会繁殖,还转眼消失无踪。

通常我们每隔两三天就会丢掉培养皿,但是莎梭决定放久一点,看会不会有什么变化。我们也加重了原始的病毒份量,希望能加速病毒的繁殖,但是份量拿捏十分困难,太少,不足以产生变化,太多,病毒又有可能干扰自体繁殖。

就像农夫要知道何时采收水果才是适当时机,研究者也要知道时间的拿捏,一般来说,五到六天后,组织培养就会腐坏,但是“维若E6”十分强韧,我们决定让它放到两个星期。天天,莎梭都盯紧了培养皿。

终于,我们发现培养皿里有一圈黄色萤光,代表病毒的数目增加,我们可以用电子显微镜观察它的真貌了,此时,距离我们开始培养病毒已经六个月。

我们先用一种固定剂杀死病毒,以免操作时对我们产生危险,固定剂同时可以保持病毒组织的元素结构及生存形态,以便我们观察。一切就绪后,我们将宝贵的样本交给我们的电子显微镜技师爱克森.帕玛。

帕玛是个瘦小且寡言的人,对病毒结构研究贡献颇大,是最佳人选。当我把样本交给他后,就开始心神不宁,有可能病毒完全不现身,让我们半年来的心血全部付诸东流吗?

准备用电子显微镜观察病毒需要两三天时间,首先需用特殊化学剂染色,电子光束打下去时,才会显像。

然后还要将观察物质切成薄片,才能在显微镜下观察,因此,我们用电子显微镜观察到的不是病毒本身,而是它染色后的结构显影。

三天后,我们齐聚在一个黑暗的房间等着看结果,有些显微镜技师不喜欢工作时有人在场,因为会分心,但是帕玛知道这件事对我们意义重大,所以特准我们站在他背后观看。

我们希望能够看到病毒粒子的对称形式,或者是看到病毒套膜(注一),由于套膜有好几种模样,所以我们也不知道看到什么形状,就能确定是套膜。

我们对这个病毒的模样毫无概念,它有可能像拉萨病毒一样,是一种砂状病毒,因为它们都是以老鼠做为宿主。我们一直盯着萤光幕看,直到两眼昏花,还是看不出有任何像病毒的东西。

我们只看到细胞、腐化物,没有病毒。

“花生壳”现身

回到实验室,我们苦思下一步该如何进行。我们在萤光显微镜下可以看到黄黄的一圈,显示一定有病毒,只是看不到它的样子。

一公釐液体里只要有一千到一万个病毒,就会显现萤光,但是要在电子显微镜下看出它的模样,病毒密度需要提高到一百万个。

别无他法,我们必须用超级分离机将病毒粒子分离到试管底部。超级分离机每分钟旋转十万次,一般实验室的分离机每分钟只能旋转五千到一万次,使用超级分离机,将可让病毒密度提升十倍。

超级分离机有它的缺点,首先,它很费时;第二,高密度病毒十分危险,如果试管破了,病毒将在空气中四溢。所以我们到“第四级病毒隔离实验室”中做,莎梭穿上太空装,她愿意以丰富的经验与风险一搏。

数个星期过后,我们终于拿到了那一撮留在试管底部的物质,我们用固定剂处理后,又送给帕玛。三天后,他叫我们前去观看。

再度我们齐聚在他黑暗的房间,看着电子显微镜投射出来的萤光幕,只见帕玛慢慢地转动按钮,寻找病毒的踪迹。

一个针点大小的空间,就可能存在着数十亿个病毒,更何况针头大小的物质,如果病毒数量很少,就很可能错过了。

帕玛必须以十亿分之一立方公尺做为单位面积搜寻病毒,看看能不能看到病毒套膜。病毒的体积约十亿分之二十到五十立方公尺不等,搜寻起来非常费时且辛苦。

帕玛是个很有耐心且技巧十足的技师,样本里可能充斥各式形状的东西,有时一个病毒粒子破损,你只看到部分残骸,仍要能辨识出它是病毒的一部分才行。

一会儿后,帕玛坐直了身体,我们压抑住兴奋,他看到病毒了吗?帕玛抬起头说:“我看到一些像是病毒的东西。”

我听到大家心跳加速:“拜托,帕玛,让我看一下。”

但是帕玛不是那种你可以催他的人,没有百分之百把握,他可不会让他的宝贝亮相。几分钟后,帕玛把影像投射到萤幕上。

我大叫出声:“花生?”

这是人类第一次看到汉他病毒的长相。帕玛冷静地说:“我想它是一种巴尼亚病毒。”

巴尼亚病毒(注二)是一种套膜病毒,通常病毒的套膜都是圆形,但是我们在处理样本的过程,有可能将它拉扯成各式形状,包括眼前这种花生壳形状。

如果汉他病毒是一种巴尼亚病毒,那么它是全新的一种,因为我们曾拿“肾异常出血热”病患的血清,和其他巴尼亚病毒作化验,都没有反应,显示汉他病毒应当有完全不同的结构与化学组成。

现在,我们解开了此种病毒的部分谜题,接下来是如何给它迎面痛击。莎梭以无比耐心做出来的组织培养方法,后来成为科学家们分离汉他病毒与制作试剂的标准方法,也让我们对它的分子结构、遗传组成有较多的认识,后来的研究者才能据此开发疫苗。

在历经数个月的辛苦工作后,我们将纯化过的病毒与细胞列送给“美国陆军传染病医学研究所”、法国、比利时、英国与日本的研究者,希望对他们的研究有所助益。

讽刺的是,如果我们的研究晚了十年才成功,我们可能会申请专利来保障自己开发出来的病毒分离方法。

但是,一九八二年的医学界和现在大不相同,那时的医学界还深信通力合作,打击疾病才是最重要的。@(待续)

摘编自 《第四级病毒》 商周出版社 提供 (http://www.dajiyuan.com)

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