据Medical Xpress网站9月15日消息，病毒在受感染的细胞中复制时，会累积突变。反复复制可能会使病毒株的毒力减弱，如果毒力减弱的病毒能够刺激机体产生免疫力而不使受感染的机体出现严重疾病，那么这种毒株可以作为疫苗。阿拉巴马大学伯明翰分校（UAB）的研究人员在期刊《病毒学杂志》上发表了一项新研究。该研究解决了以下问题：当SARS-CoV-2在组织培养中连续培养几代（被病毒学家称为传代）时，哪些突变占主导地位？是否能用此方法开发出一种COVID-19疫苗？
UAB的研究人员发现，SARS-CoV-2分离株在VeroE6细胞（一种常用于病毒繁殖的肾细胞株）中重复传代时迅速适应。进化出的病毒具有更高的传染性，其传播速度更快，并在Vero细胞上形成了更大的斑块。研究人员发现，病毒有两种主要进化机制。第一种是将七个氨基酸（包括两个带正电荷的氨基酸）插入SARS-CoV-2分离株的刺突蛋白上。第二种机制是在刺突蛋白裂解位点附近将一个氨基酸从丝氨酸变为甘氨酸，一种称为S686G的突变。这两种机制都增加了SARS-CoV-2变体与硫酸乙酰肝素结合的能力。这两个变化还增加了斑块的大小和感染扩散率。与细胞膜上硫酸乙酰肝素的结合似乎是病毒刺突蛋白在与细胞ACE2受体结合之前的初级附着机制。
为了测试这两种主要机制的独立影响，研究人员将每个变化克隆到DNA中，该DNA是2020年1月在中国武汉首次发现的SARS-CoV-2分离株的基因组副本。这些DNA产生的RNA副本构建体被输送到细胞中，然后细胞产生病毒。研究人员发现，每种单一机制都增加了构建体与硫酸乙酰肝素的结合，并且具有这两种变化的双突变构建体的感染率明显高于单一突变体。研究人员表示，双突变体似乎不会在培养细胞中进一步进化，重组的单突变变体在进一步传代中继续积累第二种位点突变，而同时包含氨基酸插入和S686G的双突变体是稳定的，不会进一步变化。
SARS-CoV-2病毒是一种正链RNA冠状病毒。阿尔法病毒也是正链RNA病毒。研究表明，其他阿尔法病毒，如基孔肯雅病毒、委内瑞拉马脑炎病毒、罗斯河病毒和辛德比斯病毒，在细胞培养的生长过程中表现出类似的快速进化，包括斑块大小增加、与硫酸乙酰肝素的相互作用更强以及传播力增强。重要的是，这些进化出的阿尔法病毒通常在小鼠和人类中的致病性显著降低。研究人员表示，与其他RNA病毒的硫酸乙酰肝素结合突变体一样，进化出的SARS-CoV-2的致病性也可能在体内减弱，特别是双突变体。因此，它们或可被作为开发稳定的COVID-19减毒活疫苗的基础。