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コロナウイルスがコウモリから人間にどのように伝わったか

コロナウイルスがコウモリから人間にどのように伝わったか

Pirbright Instituteが主導する新しい研究では、SARS-CoV-2（COVID-19を引き起こすウイルス）の重要な遺伝的変化が特定されました。これは、コウモリからヒトへの移行の原因となる可能性があり、どの動物がウイルスを最も許容する細胞受容体を持っているかを特定しました。効果的に細胞に浸透します。

同定された遺伝的適応は、SARS-CoVによって生成されたものと類似しており、コウモリから人間に感染するように適応した2002年から2003年にSARSの流行を引き起こしました。

これは、特定のウイルスファミリーが変異して動物からヒトに移行する一般的なメカニズムが存在する可能性があることを示唆しています。新しい洞察は、人間の感染に適応でき（ズーノーズとして知られている）、潜在的なパンデミックの脅威をもたらす、動物で循環しているウイルスを特定するための将来の研究で使用できます。

「この研究では、非感染性で安全なプラットフォームを使用して、タンパク質スパイクの変化がさまざまな野生生物、家畜、家畜の細胞へのウイルス侵入にどのように影響するかを研究しました。今後数か月以内に追加のSARS-CoV-2バリアントが出現するため、引き続き注意深く監視する必要があります」と、この研究に関与したケンブリッジ大学病理学部のスティーブングラハム博士は述べています。

2002年から2003年のSARSの流行中、科学者はコウモリとシベットの両方で密接に関連する分離株を特定することができました。この分離株では、ウイルスが人間に感染するように適応したと考えられています。

ただし、現在のCOVID-19の発生中、科学者は中間ホストの「ID」をまだ知らず、分析する同様のサンプルを持っていません。しかし、それらはRaTG13と呼ばれる関連するコウモリコロナウイルスの配列を持っています。これはSARS-CoV-2ゲノムと96パーセント類似しています。新しい研究では、両方のウイルスのスパイクタンパク質を比較し、いくつかの重要な違いを発見しました。

SARS-CoV-2およびその他のコロナウイルスは、スパイクタンパク質を使用して、ACE2などの表面受容体に結合することにより細胞に侵入します。ロックとキーのように、スパイクタンパク質は細胞内の受容体と一致する正しい形状を持っている必要がありますが、各動物の受容体はわずかに異なる形状を持っています。つまり、スパイクタンパク質は他のものよりもいくつかによく結合します。

SARS-CoV-2とRaTG13のこれらの違いが、SARS-CoV-2のヒトへの適応に関与しているかどうかをテストするために、科学者はこれらの領域を交換し、これらの結果として生じるタンパク質が、関与しない方法を使用してヒトACE2受容体にどれだけよく結合するかを調べました。生きているウイルスの使用。

ジャーナルPLOSBiologyに掲載された結果は、RaTG13領域を含むSARS-CoV-2スパインは、ヒトACE2受容体に効率的に結合できないのに対し、SARS-CoV-2領域を含むRaTG13スパインはより効率的に結合できることを示しています。編集されていないSARS-CoV-2スパイクタンパク質と同じレベルではありませんが、ヒト受容体を使用します。これは、SARS-CoV-2スパイクタンパク質に同様の変化が歴史的に起こったことを示している可能性があり、ウイルスが種の壁を越えることを可能にする上で重要な役割を果たした可能性があります。

研究者らはまた、SARS-CoV-2スパイクタンパク質が22の異なる動物のACE2受容体に結合できるかどうかを調べ、どの動物が感染しやすいかを調べました。

彼らは、コウモリと鳥の受容体がSARS-CoV-2と最も弱く相互作用することを示しました。コウモリの受容体への結合の欠如は、SARS-CoV-2がコウモリからヒトに、おそらく中間宿主を介してジャンプしたときにスパイクタンパク質を適応させた可能性が高いという証拠に重みを加えます。

イヌ、ネコ、およびウシのACE2受容体は、SARS-CoV-2スパイクタンパク質に対して最も強力であることが確認されています。効率的な細胞浸透は、これらの動物で感染がより容易に確立されることを意味するかもしれませんが、受容体結合は異なる動物種間のウイルス伝達の最初のステップにすぎません。

「昨年のデンマークのミンク農場での発生で見たように、どの動物がSARS-CoV-2に感染する可能性があり、ウイルススパイクタンパク質の変異がさまざまな種に感染する能力をどのように変化させるかを理解することが重要です」と科学者は言います。

動物の感染に対する感受性とその後の他の人に感染する能力は、SARS-CoV-2が細胞内で複製する能力や動物がウイルスと戦う能力など、多くの要因に依存します。家畜やペットが人間からのCOVID-19感染の影響を受けやすく、その貯蔵庫として機能するかどうかを理解するには、さらなる研究が必要です。