すべてのウイルスは有害で、メリットはないのでしょうか?

ウイルスといえば何を思い浮かべますか？天然痘？黒死病？エボラ？デング熱、SARSなどでしょうか？これらは人類に多大な損失をもたらすウイルスです。風邪や発熱などのウイルスは無数に存在します。ウイルスである限り、人間にとって有害で​​あり、何の利益もないようです。すると友人がこう尋ねました。「歴史上、感染後に人間に有益で、人々を良い方向に成長させるウイルスは存在するのでしょうか？」

ウイルスの大波が来るはずだと私は思います。もちろん、どれかと聞かれれば、私が選んだことになるのではないでしょうか？

人類の進化の長い歴史を通じて、私たちはウイルスや細菌などの微生物と戦ってきましたが、その結果、いくつかのウイルスが私たちのゲノムに組み込まれ、今ではそれが私たちのゲノムの一部になっています。今日はこれについてお話しましょう。

01. 人類の進化を変えたウイルス

2010年に『ネイチャー・ジェネティクス』誌に論文が掲載され、数百万年前にヒトゲノムに侵入したウイルスがヒト胚性幹（ES）細胞における遺伝子のオン・オフの仕組みを変えたことが発見された。

彼らが発見した変化は、主にトランスポゾンへの影響によって達成された。簡単に言えば、トランスポゾンは人体の遺伝子運搬体です。遺伝子を私たちの遺伝子内のある場所から別の場所に移動させることができます。

これはサンプル画像です

追伸：この記事は非常に理解しにくく、私も読んでいて混乱しました。

02. 解放された祖先ウイルス

ヒトゲノムの約 5% はレトロウイルス遺伝子であり、予備的な推定ではレトロウイルスの数は 10 万近くあることが示されています。これらのウイルスの起源については、人類の祖先がこれらのウイルスに感染し、その後これらのウイルスが最終的にヒトのゲノムに入り込み、世代から世代へと受け継がれてきました。

以前の記事で触れたように、スウェーデンのルンド大学による2015年の研究では、ゲノム内のレトロウイルスが細胞の機能を制御し、脳細胞をより活発かつエネルギッシュにし、私たちをより賢くすることができることが分かりました。 （興味のある友人は私にプライベートメッセージを送って、記事を全員に転送することができます）

レトロウイルスは一般的なウイルスの 1 つであり、RNA ウイルスに属します。その典型的な特徴は、遺伝情報が DNA ではなく RNA に保持されることです。たとえば、エイズを引き起こすウイルスとして有名な HIV はレトロウイルスです。

もちろん、過去にはこれらのウイルス遺伝子は不活性で、ゲノム内に静かに存在し、進化の痕跡となっていると信じられていました。

しかし、この論文では、これらのウイルス遺伝子は単なる死体ではなく、活性化されて脳に影響を及ぼす可能性があることがわかりました。 ！ ！

彼らの研究アイデアは次のとおりです。

彼らは神経前駆細胞（NPC）に取り組んでいます

詳細説明: gag (コアタンパク質)、pol (逆転写酵素)、env (膜タンパク質) はレトロウイルスの標準であり、KO はノックアウト、wt は野生型、アスタリスクは重要性を示します。

調査の結果、

1. NPCにおけるTRIM28のノックアウトは内因性レトロウイルス（ERV）の転写活性化につながる

2. H3K9me3でマークされた内因性レトロウイルスはTRIM28の欠失により消失する

3. 神経前駆細胞における内因性レトロウイルスの活性化は、関連遺伝子の発現レベルに影響を与える可能性がある

4. 神経前駆細胞における内因性レトロウイルスの活性化により、長鎖非コードRNA（lncRNA）が生成される。

一般的に、レトロウイルスはゲノム内に死体のようにただ横たわっているのではなく、活性化される可能性があります。

特に脳では神経細胞が非常に活発に活動しており、管理者としての役割も担っています。神経幹細胞は、このプロセスにおいてレトロウイルス遺伝子の活性化を特異的に制御します。

03. 開け方によって変わるウイルス

現在最も普及している治療法の一つが遺伝子治療と呼ばれ、その中心となるのは遺伝子レベルで人間の細胞に介入することだということは、皆さんもご存知だと思います。

もちろん種類はいろいろあります。例えば、外来正常遺伝子の導入は主流の考え方であり、治療目的を達成するために、遺伝子の欠陥や異常によって引き起こされる疾患を修正または補償するために、外来正常遺伝子を標的細胞に導入することを指します。遺伝子組み換えなどの分野における技術の応用も含まれます。その他には幹細胞の補充などがあります。

しかし、どのようにすれば導入を正確にターゲットにし、導入した成分が細胞に統合され、長期にわたって効果を発揮できるようになるのでしょうか?重要な手段の一つはウイルスを介したものです。

たとえば、レンチウイルス システムは非常に一般的に使用されている増幅システムであり、それ自体は一般にエイズ ウイルスとして知られる HIV-1 (ヒト免疫不全ウイルス 1 型) に由来しています。

非常に一般的に使用されている哺乳類ウイルス発現システム。レンチウイルスが宿主細胞に感染すると、それが運ぶ外来遺伝子が宿主細胞のゲノムにランダムかつ安定的に組み込まれ、標的遺伝子の安定した長期的発現が達成されます。安定した遺伝子過剰発現細胞株の樹立やRNAi研究に非常に適しています。

04. ウイルスを介して能動免疫を獲得する

もう一つのタイプは、ウイルスを介して能動免疫を獲得する方法で、一般に不活化ワクチンまたは活性化弱毒化ワクチンとして知られています。一部のワクチンは、ウイルスを弱めたり不活性化したりするように処理して作られています。このワクチンは本質的にはまだウイルスです。ウイルスの複製能力と免疫原性は保持されますが、病原性は失われます。

このワクチンを注射するプロセス自体が感染のプロセスです。しかし、ワクチンは加工後に毒性を失うため、人体は最終的に免疫を獲得しますが、感染することはありません。

参照

1. 数百万年前のウイルスの侵入

Kunarso G、Chia NY、Jeyakani J、他転移因子はヒト胚性幹細胞の核となる制御ネットワークを再構築した[J]。ネイチャー遺伝学、2010、42（7）：631-634。

2. ヒトゲノムにおけるオリジナルウイルスの活性化

Fasching L、Kapopoulou A、Sachdeva R、他。 TRIM28は神経前駆細胞における内因性レトロウイルスの転写を抑制する[J]。セルレポート、2015年、10(1): 20-28

3. ヒトゲノム内のウイルス

このウイルスは比較的新しいもので、数千年前に誕生したばかりのようで、完全なゲノムを今も保持していますが、すべての人間が感染しているわけではありません。

Wildschutte JH、Williams ZH、Montesion M、他。多様なヒト集団における未固定の内因性レトロウイルス挿入の発見[J]。米国科学アカデミー紀要、2016年：201602336。