nature
2021年06月08日
COVIDラボリーク仮説:科学者が何をし、知らないか
natureは、コロナウイルスSARS-CoV-2が中国の研究室から脱出したという議論とその背後にある科学を調べます。
エイミー・マックスメン&スムリティ・マラパティ
武漢ウイルス学研究所は、これらの病原体が位置する地域に固有であるため、長年にわたりコロナウイルスの研究を行ってきました。クレジット: ゲッティ経由の共同通信
SARS-CoV-2コロナウイルスが実験室から出現したという考えに関する議論は、世界保健機関(WHO)と約200カ国の当局者がCOVID-19パンデミックについて議論した年次世界保健会議と一致して、ここ数週間でエスカレートしました。昨年の総会の後、WHOは2021年初めに中国で行われたパンデミックの起源に関する調査の第1段階を後援することに合意した。
ほとんどの科学者は、SARS-CoV-2はおそらく自然起源を持ち、動物から人間に伝染したと言います。しかし、ラボのリークは排除されておらず、多くの人は、最初のCOVID-19症例が報告された中国の都市にある武漢ウイルス学研究所(WIV)からウイルスが出現したという仮説について、より深い調査を求めている。5月26日、ジョー・バイデン米大統領は米国情報コミュニティに対し、SARS-CoV-2の起源を見つけるための取り組みに参加し、90日後に報告するよう任命した。
オーストラリア、欧州連合(EU)、日本も、中国におけるSARS-CoV-2の起源に関する強固な調査を求めている。WHOは調査の次の段階をまだ明らかにしていない。しかし、中国は調査が他の国を調べるように求めている。このような沈黙と、中国が過去に情報を差し控えてきたという事実は、「ラボリーク」の疑いをあおっている。例えば、中国政府当局者は、COVID-19パンデミックの開始時と2002-04年の重度急性呼吸器症候群(SARS)流行の間に重要な公衆衛生データを抑制したと、高レベルの報告によれば。
会議では、WHOの健康緊急事態担当ディレクター、マイク・ライアンは、多くの点で非難に発展した起源調査の呼びかけの政治化を減らすよう求めました。「ここ数日、我々はメディアでますます多くの言説を見てきましたが、実際のニュースや証拠、または新しい資料はほとんどありませんでした」とライアンは言いました。「これは不安です」。
natureは、ラボリークをサポートする重要な議論と、研究がどの程度答えを持っているのかを見ています。
ラボリークの実質的な証拠はまだありません。なぜ科学者はまだそれを検討しているのですか?
科学者たちは、SARS-CoV-2の起源について、ラボリーク仮説を排除したり、ウイルスが自然起源を持っていることを証明したりするのに十分な証拠を持っていません。多くの感染症研究者は、最も可能性の高いシナリオは、ウイルスが自然に進化し、コウモリから直接人に、または中間動物を介して広がることに同意します。ほとんどの新興感染症は、HIV、インフルエンザの流行、エボラ出血熱の流行、2002年から始まるSARSの流行を引き起こしたコロナウイルス、2012年から始まる中東呼吸器症候群(MERS)の流行で見られたように、自然からの波及から始まります。
研究者は、自然起源をサポートするいくつかのリードを持っています。コウモリはコロナウイルスのキャリアとして知られており、2013年に中国南部雲南省の馬蹄コウモリ(サイノロフス・アフィニス)で最初に発見されたコロナウイルスRATG13のゲノムと最も類似していると科学者たちは判断した。しかし、RATG13のゲノムはSARS-CoV-2と同じであるのはわずか96%であり、ウイルスの近親的な相対性(ヒトに渡されたもの)は不明のままであることを示唆している。
それでも、SARS-CoV-2がラボから脱出した可能性は残っています。ラボリークは流行を引き起こしたことはありませんが、十分に文書化されたウイルスを含む小さな流行をもたらしました。関連する例は、2004年に2人の研究者が、この病気を研究した北京のウイルス学研究室でSARSを引き起こすウイルスに独立して感染した時に起こった。彼らは、発生が封じ込められた前に、他の7人に感染を広げた。
ラボ リークの主な引数は何ですか?
理論的には、COVID-19はいくつかの方法でラボから来た可能性があります。研究者は、動物からSARS-CoV-2を収集し、研究するために研究室でそれを維持したか、コロナウイルスゲノムをエンジニアリングすることによってそれを作成した可能性があります。これらのシナリオでは、ラボの人が誤ってまたは故意にウイルスに感染し、それを他の人に広め、パンデミックを引き起こした可能性があります。現在、これらのシナリオを裏付ける明確な証拠はありませんが、不可能ではありません。
人々は、現在推測されているSARS-CoV-2のラボ起源について多くの議論を行っています。
一つは、パンデミックにほぼ1年半、SARS-CoV-2の最も近い親戚がまだ動物で発見されていない疑わしいと考えています。もう一つは、コロナウイルスを研究するトップラボWIVがある武漢でCOVID-19が最初に検出されたのは偶然ではない、と示唆している。
一部のラボリーク支持者は、ウイルスが人間によって設計されたことを示す異常な特徴と遺伝的配列が含まれていると主張しています。そして、SARS-CoV-2は人々の間に広がるので、その意図で作成されたに違いないと言う人もいます。もう一つの議論は、SARS-CoV-2がWIVの研究者が2012年から2015年の間にコウモリからサンプルを収集した未使用の鉱山で見つかったコロナウイルスに由来している可能性があることを示唆している。
では、感染症研究者や進化生物学者は、これらの議論について何と言っているのでしょうか?
ウイルスをヒトに伝える動物が特定されていないのは疑わしいですか?
アウトブレイク起源の調査には何年もかかることが多く、一部の犯人は不明のままです。シベットを通じて人間に広がるコウモリのウイルスから始まったSARS流行の起源を打ち消すのに14年かかりました。現在までに、完全なエボラウイルスは、2013年から2016年の間に世界最大の流行が発生した地域の動物から隔離されたことがない。
SARSの場合はシベットなど、特定のウイルスの主な宿主ではない動物の間で発生することがしばしば散発的であるため、起源の調査は複雑です。研究者は、それが死ぬか、感染をクリアする前に、適切な動物を見つける必要があります.また、動物が陽性反応を示しても、唾液、膿瘍、血液中に見られるウイルスが分解されることが多く、病原体の全ゲノムを配列することが困難です。
しかし、パンデミックが始まって以来、科学者たちはいくつかの進歩を遂げました。例えば、5月27日にプレプリントサーバーbioRxivに投稿されたレポートは、中国南部のコウモリのコロナウイルスであるRmYN02がRATG13よりもSARS-CoV-2とより密接に関連している可能性があることを示唆しています。
中間宿主動物を見つけることについては、中国の研究者は80,000匹以上の野生および家畜をテストしました。SARS-CoV-2に対して肯定的なものはありません。しかし、この数は、国の動物のごく一部です。検索を絞り込むためには、感染の影響を最も受けやすい動物や人と密接に接触する動物を隔離するために、より戦略的なテストが必要だと研究者は述べています。彼らはまた、以前にウイルスに感染した動物を識別するために抗体検査を使用することを示唆している。
WIVが武漢にあるのは疑わしいですか?
ウイルス学ラボは、彼らの周りのウイルスに特化する傾向がある、とモンタナ州ハミルトンの国立衛生研究所の一部門であるロッキーマウンテン研究所のウイルス学者ヴィンセント・ミュンスターは言います。WIVは、多くが中国とその周辺で発見されているので、コロナウイルスに特化しています。ミュンスターは、アジアのインフルエンザ研究所、アフリカの出血熱研究所、ラテンアメリカのデング熱ラボなど、流行性ウイルス性疾患に焦点を当てた他のラボを挙げています。「10回のうち9回、新しい流行が起こったとき、近くでこのようなウイルスに取り組むラボが見つかります」とミュンスターは言います。
研究者は、ウハンでのコロナウイルスの流行は、コロナウイルスが発見されたより広い地域で1100万人の都市であるため、驚くべきことではないと指摘しています。空港、鉄道駅、市場で、地域の周りから輸送された商品や野生動物を販売しています?。ウイルスが都市に侵入し、急速に広がる可能性があることを意味します。
ウイルスは、それがラボで作成されたことを示唆する機能を持っていますか?
いくつかの研究者は、それがバイオエンジニアリングされたSARS-CoV-2信号の特徴があるかどうかを調べています。カリフォルニア州ラホヤのスクリプス・リサーチのウイルス学者クリスティアン・アンダーセンが率いる最初のチームの1つは、遺伝子操作の署名の欠如を含むいくつかの理由で、これは「あり得ない」と判断しました。それ以来、他の人は、ウイルスのフリン切断部位(細胞に入るのを助ける機能)がエンジニアリングの証拠であるかどうかを尋ねました。フリン切断部位はウイルスのスパイクタンパク質にあるため重要であり、ウイルスが細胞に感染するためには、その部位のタンパク質の切断が必要である。
しかし、他の多くのコロナウイルスは、風邪を引き起こすコロナウイルスのようなフリン切断部位を有するこのサイトを含むウイルスは、密接に関連するウイルスのグループに限定されるのではなく、コロナウイルス家系図に散らばっているので、ソルトレーク・シティーのユタ大学のウイルス学者スティーブン・ゴールドスタインは、このサイトは進化的な利点を提供するので、おそらく複数回進化したと言います。収束進化?密接に関連していない生物が、類似した環境に適応した結果として、類似した特性を進化させる過程は非常に一般的です。
注目を集めているSARS-CoV-2のもう一つの特徴は、フリン切断部位のセグメントの根源となるヌクレオチドの組み合わせである:CGG(これらはアミノ酸アルギニンをコードする)。SARS-CoV-2のラボ起源を推測する中程度の記事は、ノーベル賞受賞者でパサデナのカリフォルニア工科大学名誉教授のデビッド・ボルチモアを引用し、ウイルスは通常アルギニンに関する特定のコードを持っていないが、人間はしばしば「喫煙銃」を行い、研究者がSARS-CoV-2のゲノムを改ざんした可能性を示唆している。
しかし、アンデルセンはボルチモアがその詳細について間違っていたと言います。SARS-CoV-2では、アルギニンをコードするヌクレオチドの約3%がCGGである、と彼は言う。そして、彼は、元のSARSの流行を引き起こしたウイルス中のアルギニンをコードするそれらの約5%がCGGでもあることを指摘しています。自然への電子メールで、ボルチモアは、進化がSARS-CoV-2を生み出したことを正しいかもしれないと言うが、「他の可能性があり、慎重に検討する必要がある、それは私が言うつもりだった」と付け加えた。
SARS-CoV-2はパンデミックを引き起こすのに最適なので、設計されている必要がありますというのは本当ですか?
多くの科学者はノーと言う。ウイルスが人間の間で広がるからといって、そうするように設計されているわけではありません。また、ミンクの間で繁栄し、食用哺乳類のホストに感染します。そして、それは昨年のより良い部分のために人間の間で最適に伝染しませんでした。むしろ、新しい、より効率的な変種は、世界中で進化してきました。一例として、インドで最初に報告されたSARS-CoV-2(B.1.617.2、またはデルタ)の非常に伝染性の変異は、そのふるみの切断部位をコードするヌクレオチドに突然変異を持ち、ウイルスが細胞に感染するのをより良くするように見える。
カリフォルニア大学サンディエゴ校の分子疫学者ジョエル・ヴェルトライム氏は、「これは非常に適応した病原体ではありませんでした」と言います。
研究者は鉱山からSARS-CoV-2を収集しましたか?
WIVの研究者は、そこで働くいくつかの鉱夫が未知の呼吸器疾患で病気になった後、2012年から2015年の間に鉱山でねぐらになったコウモリから何百ものサンプルを収集しました。(昨年、研究者は、鉱夫から採取された血液サンプルがSARS-CoV-2に対する抗体に対して陰性をテストしたことを報告しました。)研究室に戻ると、WIVの研究者はコウモリのサンプル中に約300個のコロナウイルスを検出しましたが、1ダース未満から全体または部分的なゲノム配列を得ることができ、報告されたものはSARS-CoV-2でした。今年初めのWHO主導の起源調査の間、WIVの研究者は、彼らが実験室で3つのコロナウイルスのみを培養し、誰もSARS-CoV-2と密接に関連していないと研究者に語った。
研究者は、この情報を確認するためにWIVで冷凍庫をふるいにかけませんでしたが、ゲノムと培養の数が少ない場合、ウイルス学者を驚かせます。ミュンスターは、コウモリのサンプルから無傷のコロナウイルスを抽出することは非常に困難であると言います。ウイルスレベルは動物では低くなる傾向があり、ウイルスはしばしば、ウイルスは、膿瘍、唾液および血液の液滴で分解される。さらに、研究者がウイルスを研究または遺伝的に改変したいときは、ウイルスが実験室に生息するのに適切な生きた動物細胞を見つけることによって、ウイルス(またはそれらの合成模倣)を生き続ける必要があります。
だから、SARS-CoV-2が中国のこの鉱山から来るためには、WIVの研究者はいくつかの深刻な技術的課題を克服しなければならなかっただろう- そして、彼らは何年もの間情報を秘密にしておき、WHO主導のミッションの調査官を誤解していただろう、と科学者は指摘する。この証拠はありませんが、排除することはできません。
ラボ リーク調査の次は何ですか?
バイデンは米国情報コミュニティに90日後に彼に報告するよう求めた。おそらく、この調査は、中国でCOVID-19の最初の症例が報告される前に、WIVの3人のスタッフが2019年11月に病気だったことを示唆するウォールストリートジャーナルによって報告された未公開の米国のインテルに光を当てるでしょう。記事は、米国当局者がそのインテルの品質について異なる意見を持っていると主張しています。そして、WIVの研究者は、研究所のスタッフが2020年1月以前にSARS-CoV-2感染を示す抗体について陰性をテストしたことを維持しています。
先週、バイデンの主任医療顧問であるアンソニー・ファウチは、中国当局にWIVスタッフの病院記録を公表するよう求めた。他の人は、WIVスタッフからの血液サンプルを求めており、WIVコウモリやウイルスサンプル、実験室ノートブック、ハードドライブへのアクセスを求めています。しかし、中国は完全なラボ調査の要求に譲歩していないので、そのような要求が何をもたらすかは不明です。中華人民共和国外務省の趙麗建省の報道官は、米国の研究所は調査されるべきであり、米国の一部の人々は「事実や真実を気にせず、重大な科学に基づく起源の研究に関心を持たない」と述べた。
バイデンの調査が始まり、WHOが起源研究の次の段階を検討するにつれて、パンデミックの専門家は長い道のりを歩んでいます。「私たちは答えを求めています」と、カナダのウィニペグにあるマニトバ大学のウイルス学者、ジェイソン・キンドラチュクは言います。「しかし、数週間、数ヶ月、何年も前進するにつれて、証拠のビットをつなぎ続けなければならないかもしれません。
Nature 594, 313-315 (2021)