這是一個(gè)極具迷惑性的殺手，它披著(zhù)大腸桿菌的“無(wú)害”外衣，卻在德國使3000多人染病，因它死亡者接近40人。
以至于人們不自覺(jué)地就會(huì )將大腸桿菌和死亡聯(lián)系起來(lái)。
這種致命的大腸桿菌
事實(shí)上，大腸桿菌在每種哺乳動(dòng)物體內都存在，也是人類(lèi)腸道菌群的正常組成部分。這種桿菌會(huì )在嬰兒出生之后，隨著(zhù)哺乳進(jìn)入人體的腸道中，而后，與人如影隨形，相伴一生。
世衛組織資料顯示，大腸桿菌通常是無(wú)害的。正常情況下，絕大多數大腸桿菌都非常安分守己，它們不但不會(huì )給我們的身體健康帶來(lái)任何危害，反而還能競爭性抵御致病菌的進(jìn)攻，與人體互利共生。
雖然絕大多數大腸桿菌與我們和平相處，但仍有一些特殊的大腸桿菌能致病，嚴重時(shí)會(huì )危及生命，腸出血性大腸桿菌就屬于大腸桿菌中頗具“攻擊性”的一類(lèi)。腸出血性大腸桿菌是大腸桿菌的一個(gè)亞型，主要致病菌株為O157∶H7，可引起感染性腹瀉，因能引起人類(lèi)的出血性腸炎而得名。
中國和德國研究人員聯(lián)合研究證實(shí)，這次導致德國疫情的O104∶H4型大腸桿菌是血清型O104大腸桿菌與另一種大腸桿菌基因組合而成的新型腸出血性大腸桿菌。
新型的O104大腸桿菌會(huì )導致出血和嚴重的腹部絞痛，更為嚴重的病例中還會(huì )出現溶血-尿毒癥綜合征，破壞人體的血液細胞和腎臟。
中國醫科大學(xué)附屬盛京醫院感染科副主任張琳介紹，這種腸出血性大腸桿菌進(jìn)入人體后，會(huì )產(chǎn)生大量志賀樣毒素，志賀樣毒素是一種蛋白質(zhì)毒素，有較強的致病性，能導致腹瀉、出血性結腸炎和溶血性尿毒綜合征。
英國社會(huì )科學(xué)協(xié)會(huì )主任、基因專(zhuān)家侯美婉在接受《國際先驅導報》采訪(fǎng)時(shí)解釋說(shuō)，志賀氏菌痢疾桿菌中的志賀氏毒素基因，由噬菌體攜帶，將其插入了大腸桿菌染色體。
因此，這種新型的大腸桿菌可以說(shuō)是具有雙重毒性。
更為致命的是，這種新型大腸桿菌具有耐藥性基因，研究人員已經(jīng)發(fā)現，它至少對8種抗生素可能產(chǎn)生耐藥性。
在各種細菌間跳轉
這種耐藥性的大腸桿菌，很容易讓人聯(lián)想起去年在印度、巴基斯坦一些國家爆發(fā)的“NDM-1超級細菌”，這種細菌也具有極強的耐藥性。
這些細菌的出現，讓學(xué)界有一個(gè)普遍觀(guān)點(diǎn)，細菌正在不斷進(jìn)化和成熟，它們表現出了較強的耐藥性則是多年來(lái)人們?yōu)E用抗生素的結果，無(wú)論大病小病都喜歡打抗生素，導致細菌在生存壓力下產(chǎn)生耐藥性。
以青霉素為例，本來(lái)，人類(lèi)利用青霉素等抗生素是為了抑制有害細菌繁殖，不料物極必反，在大量抗生素誘導下，細菌發(fā)生了進(jìn)化，產(chǎn)生了明顯的抗藥性，繼續與人類(lèi)為敵。
不過(guò)，在侯美婉看來(lái)，超級菌或新病原體的產(chǎn)生不能單純地歸結為抗生素的大量使用和濫用，她說(shuō)：“有確鑿的證據說(shuō)明，基因水平轉移是造成抗生素抗性迅速傳播和毒性病原菌出現的原因�！�
所謂基因水平轉移，是指同種或不同種的生物個(gè)體之間的基因轉移，往往需要通過(guò)病毒或其他作為基因攜帶者的傳染因子，或者載體。當這些平移的基因通過(guò)這些載體進(jìn)入細胞，就會(huì )同細胞中存在的其他基因發(fā)生重組，這些基因可能是細胞本身的，也可能是傳染因子攜帶的，重組的結果即產(chǎn)生能致病的新組合。
去年，在印度、巴基斯坦及歐洲一些國家出現的“NDM-1超級細菌”，NDM-1基因中只有兩類(lèi)細菌寄居——大腸桿菌和克雷白氏肺炎菌。醫學(xué)界當時(shí)擔心，該基因會(huì )轉移到另外的細菌中，這使得抗生素的耐藥性將快速傳播。
擔心已成真，5月7日，《印度時(shí)報》根據對第一個(gè)報告NDM-1存在的、來(lái)自卡迪夫大學(xué)的英國科學(xué)家的訪(fǎng)問(wèn)發(fā)表了一篇文章，稱(chēng)科學(xué)家們發(fā)現，NDM-1基因一直以“超級快的速度”在各種細菌物種之間跳轉，它擁有“毫不費力在各種物種之間跳轉的特殊能力�！彪m然在2006年最初探測到這種基因時(shí)，只在大腸桿菌中發(fā)現了它，但是現在科學(xué)家已經(jīng)在20多種不同的細菌物種中發(fā)現了NDM-1。
“跨界傳播”風(fēng)險重重
侯美婉指出，一種細菌的基因，得以轉移到另外一種細菌上，很大程度是從35年前基因工程技術(shù)運用以來(lái)加速的，“因為基因技術(shù)不斷地促進(jìn)基因平移和重組，導致新的病原體和耐藥性的病菌產(chǎn)生�！�
基因工程與基因平移有何聯(lián)系？生物的正常繁殖是基因由親本向子代垂直轉移，但基因工程作為一種設計出來(lái)用于在物種之間進(jìn)行基因水平轉移的技術(shù)，而不是靠生物的雜交。
轉基因技術(shù)的設計旨在打破物種屏障，不斷地打破物種防御機制，這種防御機制在正常情況下可以造成外源基因降解或失活。天然載體則受到物種屏障的限制，比如說(shuō)，豬的病毒不能侵染人，番茄病毒不能侵染花椰菜等。
但是，基因工程構建的人工載體，由于經(jīng)過(guò)一定的設計，卻能打破所有的物種屏障。遺傳學(xué)家使用著(zhù)人工載體往往由病毒和其他致�。òò┌Y）的感染因子構成，能傳播毒性基因和抗生素基因等。如大腸桿菌質(zhì)粒載體和噬菌體載體就常常用于轉基因技術(shù)中。
“由于大腸桿菌在基因工程中廣泛使用，許多新的基因和基因組合被創(chuàng )造和放大，并在大腸桿菌中傳播�！� 候美婉說(shuō)，德國爆發(fā)大腸桿菌的菌株就是通過(guò)基因平移而獲得了多種抗生素耐藥基因，使其對至少8種抗生素產(chǎn)生耐藥性。
針對有德國機構稱(chēng)新型大腸桿菌系生化武器說(shuō)法，候美婉并不這么認為，他認為這不是有意制造出來(lái)的，“但是，基因工程比有意創(chuàng )造的武器更為危險的多，因為釋放到環(huán)境中的轉基因DNA與RNA被細菌吸引住，與細菌的DNA與RNA交換從而創(chuàng )造了新的病原體�！�
而業(yè)內人士認為，這才是最危險的。因為基因平移使得各個(gè)生物圈、生物界的物種同微生物群體連接起來(lái)，使得新型的病原細菌被激活并可以跨越動(dòng)物植物界。
中國機構破解新病菌基因序列
“本來(lái)是歐洲的危機，但中國卻幫了大忙。世界發(fā)現，至少在一些重要領(lǐng)域，中國的科研機構不僅是有力的輔助者，還可以成為領(lǐng)軍者�！�
《國際先驅導報》記者王攀、吳濤發(fā)自廣州 回憶起一個(gè)月前接到的那通電話(huà)，覃俊杰說(shuō)，來(lái)自7000公里之外的求救信息當時(shí)讓他感到有些緊張。
他是中國生物信息學(xué)博士、華大基因研究院微生物基因組中心副主任。
5月下旬，在被神秘的超級大腸桿菌困擾了足足三個(gè)星期后，德國漢堡大學(xué)醫學(xué)院決定向位于中國經(jīng)濟特區深圳的華大基因研究院求援，希望他們盡快完成該致病性大腸桿菌的DNA測序工作，從而幫助醫學(xué)人員了解菌種的變異信息，以尋找病根。該疫情當時(shí)已經(jīng)在歐洲范圍內導致18人死亡，但醫學(xué)人員束手無(wú)策。
戲劇性的合作
德國科研機構想到求助華大，也很有戲劇性。據《中國青年報》透露，當時(shí)，參與此次研究的德國漢堡－埃彭多夫大學(xué)醫學(xué)院教授羅德正在為突如其來(lái)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(lái)的中國博士后研究生楊亮。他給導師出了個(gè)主意：聯(lián)系中國華大基因研究院做基因組測序，這家研究機構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序平臺。
“這么緊急的任務(wù)對我而言還是第一次。這就像一場(chǎng)戰斗，速度是最重要的�！瘪〗芨嬖V記者。
“每個(gè)人都把這件事情作為第一優(yōu)先級，常常會(huì )熬夜研究到第二天早上�！币晃粎⑴c研究的人員介紹說(shuō)，“這件事情很重要，一刻也不能耽擱�！�
3天之后，覃俊杰所在的4人團隊通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向全球公布，德國暴發(fā)的腸出血性大腸桿菌重大疫情是由一種“新型的、具有超級毒性的大腸桿菌”引起的，他們也因此在眾多正在進(jìn)行同類(lèi)研究的機構中脫穎而出，成為世界上第一個(gè)取得研究成果并把基因序列公布在網(wǎng)上的科研團隊。
隨后，他們不斷更新科研成果，并在第一時(shí)間向全球發(fā)布全部數據信息。6月7日，在公布了第三版的含有最新測序數據的大腸桿菌基因組完成圖譜后，該研究院說(shuō)，他們與其合作研究小組已研制出該大腸桿菌的診斷試劑盒，并向全球無(wú)償提供。
主動(dòng)公開(kāi)數據
人們除了登錄華大基因網(wǎng)站下載數據外，還可以通過(guò)Twitter、Facebook獲得必須的信息。華大基因新聞發(fā)言人楊碧澄說(shuō)，第三版數據發(fā)布三天后，數據庫已經(jīng)記錄到全球范圍內的600多次登錄和下載，而此前公布的病毒檢測方案在一天時(shí)間內就被點(diǎn)擊上千次，“這創(chuàng )下了迄今為止我們發(fā)布的數據在這么短的時(shí)間內被點(diǎn)擊及下載的記錄�！�
負責華大基因國際合作聯(lián)絡(luò )工作的英國人斯哥特·埃德蒙說(shuō)，這種及時(shí)公布數據的做法可以算作一個(gè)創(chuàng )舉：“一般情況下，研究機構和科學(xué)家偏愛(ài)對公布原始數據采取保守態(tài)度，但我們愿意讓世界盡快分享到我們的成果。這就好比將困難的科研工作變成了開(kāi)放式的廣場(chǎng)活動(dòng)，而且每個(gè)人都可以在這個(gè)廣場(chǎng)上留言。這種科學(xué)上的互動(dòng)是史無(wú)前例的�！�
而所有的一切，都是免費的。
“本來(lái)是歐洲的危機，但中國卻幫了大忙。世界發(fā)現，至少在一些重要領(lǐng)域，中國的科研機構不僅是有力的輔助者，還可以成為領(lǐng)軍者�！彼垢缣卣f(shuō)。
覃俊杰說(shuō)，在他看來(lái)，人們完全可以基于中國在基因測序領(lǐng)域強大的數據提供能力，為全球每一次重大突發(fā)疫情中發(fā)現的未知病毒和病菌建立詳盡的基因圖譜數據庫，從而為病情診斷、疫情監測和污染源調查提供支持，這類(lèi)數據庫的建立將是全球生物學(xué)前沿研究的重大進(jìn)展。
（來(lái)源：國際先驅導報）
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