佐藤圭は 5 年前、次の大きな挑戦を探していましたが、その挑戦が彼と世界を直撃しました。このウイルス学者は最近東京大学で独立したグループを立ち上げ、ひしめき合うHIV研究分野にニッチな分野を切り開こうとしていた。 「この先20年、30年、自分に何ができるだろうかと考えました」
彼は、COVID-19 パンデミックの原因となるウイルスである SARS-CoV-2 で答えを見つけました。 世界中に急速に広がっている。 2020年3月、東京が研究活動を停止するロックダウンに直面するかもしれないという噂が渦巻く中、佐藤と5人の学生は京都にある元顧問の研究室に撤収した。そこで彼らは、SARS-CoV-2 が使用するウイルスタンパク質の研究を開始しました。 体の初期の免疫反応を鎮める。佐藤氏は間もなく、ウイルスに関する少なくとも50件の研究を発表する研究者コンソーシアムを設立した。
わずか 5 年で、SARS-CoV-2 は地球上で最も綿密に検査されたウイルスの 1 つになりました。引用データベース Scopus によると、研究者らはこれに関する約 150,000 件の研究論文を発表しています。これは、同時期に出版された HIV に関する論文の数の約 3 倍です。また、科学者はこれまでに 1,700 万以上の SARS-CoV-2 ゲノム配列を生成しており、これは他のどの生物よりも多いです。これにより、感染が拡大するにつれてウイルスがどのように変化したかについて、他に類を見ない視点が得られました。英国ウォーキング近郊にあるパーブライト研究所のウイルス学者トム・ピーコック氏は、「これまでに達成できたよりもはるかに高い解像度でパンデミックをリアルタイムで見る機会があった」と語る。
現在、パンデミックの緊急事態をバックミラーに迎え、ウイルス学者は、これほど短期間でウイルスについて何が分かるかを検討しています。 その進化 そして人間宿主との相互作用。ここでは、一部の人が力を与える可能性があると言うパンデミックからの 4 つの教訓を紹介します。 将来のパンデミックへの世界的な対応 — ただし、科学機関および公衆衛生機関がそれらを使用する体制を整えている場合に限ります。
ウイルス配列が物語を語る
2020年1月11日、オーストラリアのシドニー大学のウイルス学者エドワード・ホームズは、ほとんどの科学者が最初のSARS-CoV-2ゲノム配列と考えているものをウイルス学ディスカッションボードに共有した。彼はウイルス学者からデータを受け取った 中国の張永振.
年末までに、科学者たちは 300,000 を超える配列を、 すべてのインフルエンザデータの共有に関する世界的な取り組み (GISAID)。そこから、ウイルスの厄介な亜種が定着するにつれて、データ収集の速度はさらに速くなるばかりでした。一部の国は、SARS-CoV-2 の配列決定に膨大なリソースを注ぎ込みました。そのうち、英国と米国は 850 万ドル以上を貢献しました (「ウイルスゲノムラリー」を参照)。一方、南アフリカ、インド、ブラジルを含む他の国の科学者らは、効率的な監視により、低資源環境における懸念すべき変異種を発見できることを示した。
2013年から2016年の西アフリカのエボラ出血熱の流行など、以前の流行では、配列データの取得が遅すぎて、感染が拡大するにつれてウイルスがどのように変化したかを追跡できませんでした。しかし、バーゼルにあるスイス熱帯公衆衛生研究所のゲノム疫学者エマ・ホドクロフト氏は、SARS-CoV-2配列が前例のない量とペースで到達することがすぐに明らかになったと語る。彼女は取り組んでいます Nextstrainと呼ばれる取り組み、ゲノム データを使用してインフルエンザなどのウイルスを追跡し、ウイルスの蔓延をより深く理解します。 「私たちはこれらの方法を非常に多く開発しており、理論的には非常に有用だったはずです」とホドクロフト氏は言います。 「そして2020年に突然、私たちは我慢して姿を現す機会を得ました。」
当初、SARS-CoV-2 配列データは次の目的で使用されました。 ウイルスの蔓延を震源地で追跡する 中国の武漢で、そして世界中で。これにより、ウイルスが主に人の間で広がるのか、それとも同じ動物源から人に感染するのかなど、初期の重要な疑問が解決されました。このデータにより、ウイルスが移動した地理的経路が明らかになり、従来の疫学調査よりもはるかに迅速に示されました。その後、より高速に送信するウイルスの亜種が出現し始め、配列決定研究室がハイパードライブに送られるようになりました。科学者とアマチュア変異体追跡者の世界的な集団は、懸念されるウイルスの変化を求めて配列データを絶えず調べていました。
ワシントン州シアトルのフレッド・ハッチンソンがんセンターのウイルス進化生物学者ジェシー・ブルームは、「このウイルスの進化を非常に詳細に追跡して、何が変化しているのかを正確に把握することが可能になった」と語る。何百万もの SARS-CoV-2 ゲノムが手元にあるため、研究者はウイルスの進化に対する制約を理解するために、それらを遡って研究できるようになりました。 「これは私たちがこれまでできなかったことです」とホドクロフト氏は言います。
ウイルスは予想以上に変化する
これまで誰も SARS-CoV-2 を研究したことがなかったため、科学者たちは SARS-CoV-2 がどのように適応するかについて独自の仮説を立てていました。多くは、呼吸器感染症を引き起こす別の RNA ウイルス、インフルエンザの経験に導かれました。 「パンデミックを引き起こす可能性のある他の呼吸器ウイルスについては、あまり情報がありませんでした」とホドクロフト氏は言う。
インフルエンザは主に次の経路で感染します。 突然変異の獲得それは人々の免疫を回避することを可能にします。 2019 年までは誰も SARS-CoV-2 に感染したことがなかったため、多くの科学者は、感染症またはワクチン接種によって人々の免疫システムに大きな圧力がかかるまで、ウイルスに大きな変化が見られるとは予想していませんでした。
アルファやデルタなど、より感染力が高く、より致死性の高い SARS-CoV-2 の変異株の出現により、初期の想定がいくつか消え去りました。 2020 年初頭までに、SARS-CoV-2 は単一のアミノ酸の変化を発見し、それが感染拡大を大幅に促進しました。他にも多くの人が後に続くだろう。
「私が間違っていたのと、予想していなかったのは、表現型がどれほど変わるかということでした」とホームズ氏は言う。 「感染力と毒性が驚くほど加速しているのがわかりましたね。」これは、SARS-CoV-2が人口数百万都市の武漢で発生したとき、人の間での感染に特に適応していなかったことを示唆している。人口密度が低い環境では消滅した可能性が非常に高いと彼は付け加えた。
ホームズ氏はまた、観察された変化の猛烈なペースは、単に SARS-CoV-2 がどれだけ綿密に追跡されたかによって生じたものなのかどうかも疑問に思っている。研究者が同じ解像度で集団にとって新しいインフルエンザ株の出現を観察した場合、同じ割合で観察できるでしょうか?それはまだ決まっていない。
SARS-CoV-2 が最初にとった大きな飛躍には、1 つの救いがありました。それは、ワクチンや以前の感染によってもたらされた防御免疫に劇的な影響を与えなかったことです。しかし、2021年後半にOmicronの亜種が出現したことで状況は変わった。Omicronの亜種には、抗体反応を回避するのに役立つ「スパイク」タンパク質に変更が加えられていた（スパイクタンパク質により、ウイルスは宿主細胞に侵入できるようになる）。ブルームのような科学者は、これらの変化が一連のポスト-Omicron 亜種にどれほど急速に現れたかに驚いています。
そして、それはオミクロンの最も驚くべき側面ですらない、と英国ケンブリッジ大学のウイルス学者ラビンドラ・グプタ氏は言う。変異株が出現した直後、彼のチームや他の研究者らは、肺の下気道細胞を好むデルタなどの以前のSARS-CoV-2変異株とは異なり、オミクロンは上気道への感染を好むことに気づいた。 「パンデミックの過程でウイルスの生物学的挙動が変化したことを記録するのは前例のないことでした」とグプタ氏は言う。
投稿時間: 2025-05-26 13:59:39
