大规模的公共卫生努力根除了天花，但科学家仍在研究这种致命的病毒
CDC, 天花对人类来说是一种可怕的祸害，几个百百万年杀了数亿人。但它的起源仍然模糊不清。从3000到4,000年前的埃及木乃伊，包括法老拉姆斯诉v，包括Pox样皮肤病变，但他们有smallpox吗？最近的基因组证据表明有疑问。
古代的瘟疫是否真的是天花，由18世纪这种疾病在整个世界中都有特点。在19世纪的普遍引入有效的疫苗接种减少 - 但在西方世界上没有消除 - 小天花，它在许多领域持续存在井进入20世纪。
我是一个微生物学家有兴趣疾病如何从动物跳到人类，然后进化。天花肆虐几个世纪，但是40年前根除。虽然在目前的大流行期间完全消除疾病的想法具有明显的吸引力，但天花和SARS-COV-2病毒之间的差异表明结束Covid-19流行的道路不会是相同的。
将病毒从地球表面抹去
天花是由病毒所谓的天花。虽然主要路线感染吸入，皮肤的特征性脓疱也充满了病毒。早就像10世纪中国人知道一个人从痘痘中划伤脓液有时会获得免疫力。然而，由于一些接受者开发了Smallpox并死亡是危险的。
该程序称为芳素，于1700年代初被带到欧洲。晚些时候，英语医生Edward Jenner发现了与密切相关的病毒，同胞的接种对天花有免疫力但更安全。这一过程被称为疫苗接种(vacca，拉丁文母牛的意思)，至今基本保持不变。
1959年，世界卫生组织发起了一个旨在消除全球天花的计划但直到1967年，这项努力才真正开始。
该方案加强了疫苗接种工作，采用了一种称为环形接种的新技术，包括监测和遏制;当一个社区的人感染上这种疾病时，卫生工作者会尝试给他们所有的接触者接种疫苗，以阻止病毒的传播。
因为人们感染了天花病毒，所以控制起了作用在他们出现明显症状之前不要把它传给别人。这与SARS-COV-2相反，可以是在感染者出现症状之前就已经传播了如果他们有机会的话。对天花的监测和控制非常成功，但对COVID-19的监测和控制可能不那么成功，因为它的无症状传播。
最后一例已知的天花自然病例发生在1977年的索马里，1980年5月世界卫生大会宣布该疾病已被正式根除。这是天花在野外的终结。
从它的基因推断天花的进化
天花病毒与导致当前COVID-19大流行的SARS-CoV-2病毒非常不同。天花病毒基因组由双链DNA组成，更稳定当病毒重复时更准确地复制单链RNA基因组，如SARS-CoV-2。因此,基因变化率天花的发病率就低得多。虽然估计变化，Variola基因组的进化率至少是比SARS-CoV-2低15倍。
然而，天花病毒在人类中的进化历史远比SARS-CoV-2要长;具体多长时间是正在进行的研究的主题。为了重建天花的进化历史，科学家需要比较不同时期保存的病毒样本的DNA。
根除后，科学家们摧毁了所有已知的Variola样品，除了在前30年的571种活样品。他们被保存了两个安全设施，一个在美国和一个在俄罗斯。
科学家们已经对大约这些样品中的50个。他们还来自一些意外保存的人类遗骸的孤立的variola dna。迄今为止，最古老的是这是一具立陶宛儿童的木乃伊遗体，死于1643年至1665年之间。它仍然未知是否古代文本中描述或在埃及木乃伊观察到的痘毒性疾病实际上是Smallpox。
有了病毒的DNA序列，科学家们可以通过分析病毒在人群中传播时积累在基因中的微小变化——突变——来构建基因家谱。
这些研究表明，存在于20世纪的天花病毒株聚集成两组。一个是由从西非和南美洲采集的样本组成的这种联系可能源于18世纪的奴隶贸易——另一组是从世界其他地方收集的样本。
是否只使用来自20世纪天花病毒株的DNA，或包括来自17世纪立陶宛木乃伊的病毒DNA，研究人员估计天花病毒株的变化速率为每年一到两次突变。之前的估计包含了历史记录这个速率的二十分之一。
更快的突变率预示着一些事情。这意味着现有的天花病毒株在400年前有一个共同的祖先;这两个大星团仅在200到300年前分裂;大约100年前，这两个病毒群中的菌株开始分化。
天花是何时以及如何在人类中出现的?
如果现存的天花病毒株仅仅出现在几个世纪前，那是很明显的与早期天花爆发的可靠历史记录不符。这种差异可能有两个原因，这两个原因可能都是正确的。
首先，最近的病毒株可能比以前的病毒株进化得更快。也就是说，估计的进化速率可能不能适用于整个病毒历史。
其次，较老的病毒菌株可能已经消失，在20世纪没有收集任何后代。19世纪疫苗接种的兴起可能有导致了其他菌株的灭绝。这样就只剩下一种菌株了，而这一菌株后来又产生了两种主要种群，然后又分化为现代种群菌株。
那么，最初的病毒株是如何进入人类的呢?
天花病毒属于痘病毒家族，在哺乳动物中广泛传播，大多数有广泛的宿主范围。例如，牛痘感染牛、人、猫、狗和动物园里的动物，包括大猫。然而，Variola只感染人类。
在他们的DNA水平，Variola的两个最接近的亲属是Camelpox，它只感染骆驼，而Taterapox，其唯一已知的主持人是非洲人的阿伯利尔。一解释这家雏形树是，这三种病毒从一个共同的祖先出现，可能是大约3000年前的广泛主机范围。然后，三种病毒随后独立地缩小了他们的主机范围，因为它们适应了他们的新主机，失去许多基因允许痘病毒感染其他宿主物种。
并不是所有研究天花进化的科学家都同意这个简化的方案，他们认为这是从现有的病毒基因组中获得的信息不能推断出来到时间或事件的顺序这导致了人们的原始外观。
天花和Covid-19之间的相似之处
除了病毒之间的差异外，它们导致的疾病也非常不同，这使得用于根除天花的技术对COVID-19大流行的作用更小。
天花是高度致命的;多达30％的人感染了variola死的主要形式，但幸存者持久免疫力。相比之下，最好的估计COVID-19的死亡率为1%或更低目前还不清楚感染是否会产生持久的免疫力。
感染天花的人在出现症状之前不会传播天花他们病得卧床不起，而Covid-19可以通过没有症状的感染者传播。在社区内，Covid-19的这种无症状传播可能会占用超过40%的继发病例。
历史记载表明在不同时间出现不那么毒性的小斑块，其中一些存活到20世纪。高毒性病原体可以随着时间的推移失去毒性如果能迅速使宿主丧失能力或死亡，就能限制其传播速度。然而，由于COVID-19既可由无症状者传播，也可由有症状者传播，因此SARS-CoV-2进化成不那么致命似乎没有什么优势。
对Smallpox如此成功的病例监测和遏制也不太可能为Covid-19工作。
我们最好的希望是有效的疫苗阻止Covid-19大流行，就像它停止一样天花。
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