コロナウイルスの動物由来は、科学者からは依然不明

COVID-19パンデミックの起源について独立調査を求める国が増える中、世界中の多くの科学者がすでに、新しいコロナウイルスがいつ、どこで、どのように人々に感染したかを明らかにしようと試みています。

感染源を見つけることは、さらなる再感染を防ぐために重要ですが、科学者の調査（モデリング、細胞研究、動物実験など）は、感染源を正確に特定することがいかに難しいかを明らかにしつつあります。 と、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン (UCL) の遺伝学者であるルーシー・ヴァン・ドープ (Lucy van Dorp) は述べています。 最大の謎は、それがどのようにしてコウモリから人間に感染したかということです。 研究者たちは、これは野生のウイルスであり、おそらく中間種を介して人に渡ったのだろうと考える人が圧倒的に多いのです。 しかし、まだ誰も野生でウイルスを発見していないので、他の説明を完全に排除することはできません。

ドナルド・トランプ米大統領は、ウイルスが武漢の研究所から流出した可能性を煽っていますが、これは集団発生が始まった場所です。 その主張には証拠がない。

それでも、他の世界の指導者たちは、集団発生の原因について調査するよう求めている。 欧州連合（EU）と数十カ国は、今日と明日、加盟国との仮想会議を開いている世界保健機関（WHO）の重要な意思決定機関である世界保健総会に提出された草案を支持している。 この提案では、「ウイルスの人獣共通感染源と、中間宿主の役割の可能性を含む、ヒト集団への導入経路を特定する」ための「科学的かつ協力的なフィールドミッション」を求めています。

どの動物からウイルスが来たかを自信を持って言う唯一の方法は、野生でその種の動物を見つけることだと、オンタリオ州ハミルトンのMcMaster大学のコロナウイルス研究者Arinjay Banerjeeは言います。 武漢生物工程大学でウイルスの進化を研究しているLi Xingguang氏は、「他のアプローチでは、逸話的な証拠しか得られない」と言う。 「

Bat origin

研究者たちはまず、他の動物に見られる病原体と一致するかどうかを調べるために、ウイルスのゲノムを調べ始めたのです。 研究者たちが SARS-CoV-2 ゲノム配列を決定した数週間後の1月下旬、武漢ウイルス研究所の科学者たちは、2013年に雲南省の中間カブトコウモリ（Rhinolophus affinis）から発見されてから研究室に保管されていたコロナウイルスの全配列をオンラインに掲載したのです。 RATG13と名付けられたそのゲノムは、SARS-CoV-2と96％同一であり、既知の親類に最も近く、新しいウイルスがコウモリに由来することを強く示唆しています。

計算生物学者Francois BallouxとUCLの彼のチーム、同僚のvan Dorpを含む他のチームは、動物のゲノムデータベースを検索して、さらによく一致するコロナウイルスを探しているところです。

中間宿主

パンゴリンは、中間種であると疑われる最初の動物の 1 つでした。 中国の 2 つのチームが、SARS-CoV-2 と、押収されたマラヤ・パンゴリン (Manis javanica) の組織から分離されたコロナウイルスとの間に類似性を発見したと報告しています。

センザンコロナウイルスは、SARS-CoV-2の直接祖先としては遠すぎることが判明したが、これまでに知られているコウモリ以外の野生ほ乳類で、SARS-CoV-2と同様のコロナウイルスと生活する唯一の動物は、彼らが中間源として除外できないことを示唆している。

科学者たちは、他の動物にも同様のコロナウイルスがないか探しています。 SARS-CoV-2 の祖先は、研究室に保管されている組織サンプルに潜んでいるかもしれないと、シンガポールのデュークNUS医科大学の感染症研究者であるアーロン・アービングは言う。 「多くの研究室は、サンプルを冷凍庫に眠らせています」と彼は言います。

Irvingは、中国科学院（CAS）の雲南省西双版納熱帯植物園の研究者と協力して、野生動物監視プログラムによって集められた野生哺乳類の組織サンプルを、SARS-CoV-2に近縁かもしれないコロナウイルスを検査しようと計画中です。 彼はまた、海寧の浙江大学・エジンバラ大学研究所で新しい研究室を始めようとしており、許可された場合には、コウモリ、ツチノコ、ハクビシン、その他の哺乳類のコロナウイルスを調べる予定である。 しかし、中国では2月に野生動物の飼育禁止が導入され、多くの人がハクビシンの飼育に苦慮しているという。 「4496>

Genome clues

SARS-CoV-2 のゲノムを調べることで、中間宿主の可能性についての手がかりも得られるかもしれない。 時間の経過とともに、ウイルスはしばしば宿主のものと類似したパターンのヌクレオチドを使用してタンパク質をコード化するようになり、ウイルスが新しい環境に適応するのに役立ちます。 UCL の研究者たちは、機械学習を用いて SARS-CoV-2 の遺伝コードのパターンを解析し、どの動物に適応したかを予測しようとしています。 パンデミックの初期に、北京大学健康科学センターの科学者たちは、SARS-CoV-2のタンパク質コーディング・パターンが、2種のヘビが好むパターンと類似していることに気づきました。 ヘビが中間宿主であるという説は、サンプル数が少なく、データも限られているため、観察されたパターンはおそらく偶然の産物であるとする他の研究者によってすぐに反論されました。

動物細胞でウイルスを増殖させることは、病原体が新しい宿主に適応したかどうかを調べる方法のひとつです。 北京のCAS微生物学研究所の微生物学者であるShi Yiは、コウモリ、ネコザル、ブタなどの様々な動物に不活性化バージョンのRATG13を導入し、ウイルスが時間とともにSARS-CoV-2と同様のパターンの変異を起こすかどうかを見ることを計画しています。 もし、類似性が出てくれば、ウイルスが人に移る前に、どの動物に適応したかが明らかになるかもしれない。

List of suspects

SARS-CoV-2がどの動物に感染しうるかを決定することは、考えられる中間発生源を絞り込むもう一つの方法である。 「異なる種の感受性と動物間の潜在的な感染経路に関する知識は、中国における宿主候補または中間宿主に関する手がかりを与えてくれるだろう」と、ロッテルダムにあるエラスムス MC のウイルス学者、Bart Haagmans 氏は述べている

これまでの研究は、多くの種が感染し得ることを示している。 実験室での実験では、猫、フルーツコウモリ（Rousettus aegyptiacus）、フェレット、アカゲザルおよびハムスターが SARS-CoV-2 に感染しやすいことが示されている。 研究者たちはまた、計算モデルや細胞生物学を用いて、動物の感受性を調査しています。 SARS-CoV-2 は通常、ACE2 と呼ばれる受容体タンパク質を介して細胞に侵入する。 UCL のバイオインフォマティシャンである Christine Orengo 氏が率いるある未審査研究1 では、215 以上の脊椎動物の ACE2 の構造をモデル化し、羊、チンパンジー、ゴリラなど多くの哺乳類の受容体が、ウイルス表面のスパイクタンパク質とよく結合することを見出しました。 たとえば、Orengo のモデリングは、カブトコウモリが感染する可能性があるという実験室の証拠にもかかわらず、カブトコウモリの感染リスクは低いと示唆している。 また、香港大学の微生物学者Yuen Kwok-yung氏が率いる別のグループは、中国カブトコウモリ（R. sinicus）の腸管幹細胞から培養した小さなオルガノイドで、ウイルスがよく複製されることを発見している（※2）。

中国の野生動物飼育場の動物は、最初に調べるべき場所の一つであると、ニューヨーク市の非営利団体エコヘルス アライアンスの代表、ピーター・ダスザック（Peter Daszak）は述べています。 農場では、ハクビシン、タヌキ、大型げっ歯類のコイプーなど、飼育された多くの動物が、豚、鶏、アヒルなどの家畜の近くで生活していることがよくあります。 「これらの農場では、コウモリが夜間にペンの上で餌を食べたり、建物の中をねぐらにしたりと、コウモリに対して開放的である。 ダスザック氏は、過去15年間に中国南部の多くの村、野生動物市場、コウモリの洞窟、農場などを訪問してきた。

「これらのウイルスが、非常に活発な野生動物、家畜、人間の境界を越えて流出する機会は明らかです」と彼は言います。