なぜC型肝炎ウイルスの発見には20年以上かかったのに、新型コロナウイルスの発見にはたった1週間しかかからなかったのでしょうか？

2020年最初のノーベル賞は、20年以上かけてC型肝炎ウイルスを発見した3人の科学者に授与されました。技術の進歩と前世代の蓄積のおかげで、今年は新型コロナウイルスを「発見」するのはそれほど難しくなかった。

編集者/Ding Lin New Media 編集者/Chen Xuanzhi

世界中が新型コロナウイルスとの激しい戦いに臨む中、今年のノーベル生理学・医学賞はＣ型肝炎ウイルスの発見者３人に授与された。

▲2020年ノーベル生理学・医学賞発表（インターネットより）

彼らの研究以前にも、A型肝炎ウイルスとB型肝炎ウイルスは発見されていたが、血液感染性肝炎の症例の80％以上は「原因不明」のままだった。 C型肝炎ウイルスの発見により、残っていた慢性肝炎の原因が明らかになり、血液検査や新薬の開発が可能になり、何百万人もの命が救われました。

病原性ウイルスを「発見」するには、いくつかの条件を満たす必要がある

ノーベル賞委員会の専門家パトリック・エルンフォース氏はメディアのインタビューで、ウイルスの発見の重要性を強調した。

「（ウイルス感染症を克服するための）第一歩は、病気を引き起こすウイルスを見つけることだ」と彼は語った。 「このステップを完了すれば、関連する医薬品やワクチンの開発の出発点に立つことになる」

ノーベル賞委員会が述べたように、科学者がC型肝炎ウイルスを発見するまでには何十年もかかりました。なぜなら、伝染病の原因となる病原体を確認するには、通常、以下の点が必要となるからです。

（１）疑わしい病原体がすべての患者から検出され、患者の臨床検体から病原体の核酸が検出される必要がある。

（２）患者の臨床検体から病原体を分離することができること

（３）分離された病原体は宿主動物に感染し、同様の病気の症状を引き起こす可能性がある。

▲ウイルスの発見者のうち、ハーヴェイ・J・アルターによる輸血関連肝炎の体系的な研究により、未知のウイルスが慢性肝炎の共通の原因であることが示された。マイケル・ホートンは、C型肝炎ウイルスと呼ばれる新しいウイルスの遺伝子を分離しました。チャールズ・M・ライスは、C型肝炎ウイルス単独でも肝炎を引き起こすことができるという最終的な証拠を提示した。

3 人の科学者と、彼らの背後で静かに貢献した多くの人々が、この困難な 3 つのステップを達成しました。今日では、ウイルスの発見はそれほど長い時間を要するものではありません。 「ウイルスハンター」は毎年何百ものウイルスを特定することができます。

新型コロナウイルス発見のスピードが「記録を破る」

2019年末、武漢で「原因不明の肺炎」の症例が多数発生し、その病原体はすぐに「新型コロナウイルス」と特定された。

新華社通信の報道によると、今年1月2日、中国疾病予防管理センターは湖北省から検査のために送られた症例の検体を受け取り、すぐに「リレー競争」を開始した。核酸の抽出、遺伝子の配列決定、比較、分析などである。30時間以上にわたる継続的な作業の後、ついにウイルスの遺伝子コードが初めて解読された。この全ゲノム配列に基づいて、核酸検出試薬が急速に開発されました。

2番目のステップはウイルスの分離です。コロナウイルスの分離・培養はすでに困難だが、検体は凍結・解凍や長距離輸送を経ており、分離の難しさはさらに増している。しかし、研究者らが初めて新型コロナウイルスを分離・特定し、新型コロナウイルスの電子顕微鏡写真が世界で初めて得られるまでには5日かかり、病原体の迅速な特定に「最後の釘」を打った。

1月12日、中国疾病予防管理センター、中国医学科学院、中国科学院武漢ウイルス研究所は、国家衛生健康委員会の指定機関として、新型コロナウイルスのゲノム配列情報を世界保健機関に提出し、世界インフルエンザ共有データベースで公開して共有した。これは、世界的なワクチン開発、医薬品研究、伝染病対策のための重要な基盤となります。

「中国は記録的な速さで病原体を特定し、ウイルスの全ゲノム配列情報を世界保健機関および他の国々と共有した」と世界保健機関のテドロス・アダノム・ゲブレイェソス事務局長は述べた。

新型コロナウイルスの「発見」が早かったのに比べると、C型肝炎ウイルスの発見は実に遅かった。これは明らかに科学技術の発展によるものです。例えば、新型コロナウイルスの発見の鍵となったのは核酸検査であり、最も原始的な遺伝子配列解析技術は1970年代後半まで開発されませんでした。

1972年、ハーヴェイ・オルターが「非A非B」ウイルスが慢性肝炎の原因であることを証明した後、ウイルスの分離は遅れました。マイケル・ホートンらが最新の分子技術を使用して C 型肝炎ウイルスの核酸を分離したのは 1989 年になってからでした。 1997 年、チャールズ・ライスのチームは遺伝子工学の手法を用いて活性 C 型肝炎ウイルスを「変換」し、ウイルス自体が C 型肝炎を引き起こす可能性があることを証明しました。

アメリカ生理学会の最高科学責任者デニス・ブラウン氏はメディアのインタビューで「彼らは技術が成熟するのを待っている」と語った。

ヒトコロナウイルスの「忘れられた」発見者

さらに、科学者たちはこのタイプのウイルスに精通していたため、新型コロナウイルスの「真犯人」をすぐに特定することができた。新型コロナウイルスの発見は、同じくRNAウイルスであるC型肝炎ウイルスを含む、これまでのウイルス学の進歩に基づいていた。

▲C型肝炎ウイルスの模式図（出典：sciencenews.org）

ヒトコロナウイルスは1960年代に初めてその真の姿を現し、人類は半世紀以上も前からその存在を知っていました。

ヒトコロナウイルスを最初に「見た」のは、英国の女性ウイルス学者でウイルス画像化の専門家、ジューン・アルメイダ氏だった。

アルメイダの結婚前の本名はジョーン・ハートであった。彼女は1930年にスコットランドのグラスゴーで生まれました。彼女の父親は地元のバス運転手で、彼女自身は正式な学校教育をあまり受けていませんでした。 16歳のとき、大学の学費を払うことができず、彼女はグラスゴー王立病院の組織病理学研究室で技術者として働き始めた。数年後、結婚した後、アルメイダと家族はカナダのトロントに移住しました。

オンタリオがん研究所で、アルメイダは電子顕微鏡の使い方を習得しただけでなく、抗体を使ってウイルスをクラスターに集め、ウイルスをより鮮明に画像化する革新的な方法を発明しました。

▲英国のウイルス学者でウイルス画像の専門家であるジョアン・アルメイダ氏（インターネットより）

アルメイダの才能は英国の科学者の間で認められ、彼女は1964年に母国に戻り、ロンドンのセント・トーマス病院付属医科大学で働くことになった（この病院で英国のボリス・ジョンソン首相が新型コロナウイルスに感染し治療を受けた）。アルメイダは帰国後、風邪の研究室の責任者だったデイビッド・ティレルと協力し始めた。

ティレル氏のチームがボランティアの鼻洗浄液サンプルを研究したところ、風邪に関連するウイルスのすべてではないものの、多くが実験室で培養できることがわかった。多数のサンプルの中には、南イングランドの小学生の鼻洗浄液であるB814という番号の付いたものもあった。

一般的な風邪の喉の痛みの症状とは異なり、B814 は感染者の無気力を引き起こす可能性があります。さらに、B814 は脂肪溶媒によって不活性化されるため、病原体は脂質外膜を持ち、これも典型的な風邪病原体とは異なります。

タイレルは興味を持った。電子顕微鏡でウイルスの本当の姿を直接見ることは可能なのだろうか？彼らはアルメイダの研究室にいくつかのサンプルを送ったが、ティラエルはあまり期待していなかった。結局、このサンプルは感染したボランティアに症状を引き起こすことはできたものの、一般的に使用されている培養環境では増殖できなかった。濃縮・精製されていないウイルスは、電子顕微鏡では非常に稀であるだけでなく、細胞組織によって妨害されることもあります。

アルメイダはすべての期待を上回りました。彼女はカナダで学んだ「ネガティブ染色法」を使ってサンプルを処理し（画像のコントラストを高めるため）、顕微鏡でウイルス粒子を観察することに成功し、「インフルエンザウイルスに似ているが、まったく同じではない」と表現した。

彼女が実際に見たのは、人類初のコロナウイルスだった。

▲1966年にアルメイダが撮影したコロナウイルスの電子顕微鏡写真（出典：Wikipedia）

実際、アルメイダはマウス肝炎ウイルスとニワトリ気管支炎ウイルスを研究していたときに、同様のウイルス粒子を目にしていました。

しかし、彼女が専門誌に提出した論文は査読で却下されました。審査員らは、彼女が提供したマウスやニワトリに感染するウイルスの画像は「インフルエンザウイルス粒子を粗雑に撮影したに過ぎない」と述べた。

サンプル B814 の調査結果に基づく論文は、1965 年に British Medical Journal に掲載されました。アルメイダが見たウイルス粒子の画像は、2 年後に Journal of General Virology に掲載されました。 「コロナウイルス」という名前は、顕微鏡画像に基づいてティレル氏やアルメイダ氏などの研究者によって付けられた。

アルメイダはその後、研究を続けるためにロンドンの王立医学大学院（現在のインペリアル・カレッジ・メディカル・スクール）に移り、博士号を取得しました。彼女は英国のウェルカム研究所でキャリアを終え、そこでウイルスイメージングの分野でいくつかの特許を取得しました。

ジョアン・アルメイダは2007年に77歳で亡くなった。

アルメイダは誰もが注目する「ノーベル賞級」の科学者ではないし、おそらく彼女に同情する人はほとんどいないだろう。彼女が撮影した風疹ウイルスやB型肝炎ウイルスの電子顕微鏡写真は一部の教科書に掲載されており、彼女は「無害な」風邪ウイルスの発見に貢献したが、「それだけ」なのだ。

参考文献

[1] bbc.com/zhongwen/simp/science-52300930

[2] nytimes.com/2020/05/08/obituaries/june-almeida-overlooked-coronavirus.html

[3]nationalgeographic.com/history/2020/04/june-almeida-discovered-coronaviruses-decades-ago-little-recognition/

[4] news.cctv.com/2020/01/09/ARTI9Vp9Lra4Tvltz3r7es96200109.shtml

[5] xinhuanet.com/world/2020-04/10/c_1125839503.htm

制作：サイエンス・セントラル・キッチン

制作：北京科学技術ニュース |サイエンスプラスクライアント

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