キツネザルは、古代の HIV に似たウイルスを打ち負かしました

Lemurs Defeated an Ancient, HIV-Like Virus

何百万年も前に、HIV に似たウイルスが、ふんわりと膨らんだ目のキツネザルのゲノムに侵入し、永久にスタックしてしまいました。

霊長類の DNA のケージに閉じ込められたウイルスは、自分自身を適切にコピーしたり、生命を脅かす病気を引き起こしたりすることができなくなりました。 それは飼いならされた捕虜になり、キツネザルによってその子孫に受け継がれ、彼らによって子孫に受け継がれました。 今日、その微生物の良性の残骸はまだ残っています キツネザルの遺伝子群に挟まれている—かつては今日のHIVと同じくらい致命的だったかもしれないウイルスの残りのすべて.

HIV を含むウイルス群であるレンチウイルスは、紛れもない惨劇です。 ウイルスは哺乳類に慢性的でゆっくりとした感染を引き起こし、通常、危険な病原体を寄せ付けないようにするために不可欠な免疫細胞のサブセットを機能不全に陥れます。 そして、科学者が知る限り、これらのウイルスは宿主にほぼ一様に壊滅的な打撃を与えます。あるいは、少なくとも「私たちが知っているすべてのレンチウイルス」に当てはまります。 つまり、昔はキツネザルのレンチウイルスも破壊的だった可能性が高いということです。 しかし、どこかで、キツネザルとレンチウイルスの間の対立が解消され、ゲノムが混ざり合うようになりました。 ボストン カレッジの進化ウイルス学者であるアンドレア キルマイヤーは、レンチウイルスと宿主が「共存でき、平和を実現できる」ことを証明していると述べています。

このような緊張緩和は、何千年もの間、哺乳類のゲノムの歴史に定着してきました。 科学者たちは、DNA に埋め込まれたレンチウイルスに出くわしました。 キツネザル、 しかし ウサギフェレット滑空する哺乳類 と呼ばれる コルゴス、そして最近では、 げっ歯類—それらはすべて古く、すべて静かで、最も厄介な特徴が取り除かれているように見えます。 これらのウイルスの感染性バージョンは現在絶滅しています。 しかし、彼らが過去に感染の脅威をもたらしたという事実は、野生のレンチウイルスに対して私たちが現在取っている戦略を知らせることができます. これらの機能していないレンチウイルスを見つけることで、どの動物がかつて隠れていたか、または隠れていた可能性があるかがわかります まだ アクティブなものを港に持ち、潜在的にそれらを私たちに渡す可能性があります。 それらの存在はまた、レンチウイルスと宿主の間の闘争において、哺乳類が優位に立つことができることを示唆しています. 結局のところ、キツネザル、ウサギ、フェレット、コルゴ、げっ歯類はまだここにいます。 古代のレンチウイルスはそうではありません。 おそらく、人間はこれらの奇妙な遺伝的同盟を利用して、HIV と同様の条件を交渉したり、現代のウイルスを完全に消滅させたりすることさえできるかもしれません。

フレッド・ハッチンソンがんセンターのウイルス学者、ダニエル・ブランコ=メロ氏は、ウイルスが内生化と呼ばれる遺伝的な方法で動物のゲノムに同化する場合、科学者は一般的にそれを「一種の間違い」と見なしている. 1 つの宿主に定着すると、ウイルスは他の宿主に感染できなくなります。 そのゲノムの多くは、時間の経過とともに分解される可能性さえあります。 失策は通常、細胞に入ると DNA に変換される RNA ベースのゲノムを持つレトロウイルスで発生します。 反転により、ウイルスは自身の遺伝物質を宿主の遺伝物質に差し込むことができ、宿主は自身のタンパク質とともに病原体のタンパク質を製造することを余儀なくされます。 レトロウイルスが不注意に精子や卵子のゲノムに縫い込まれ、その設計図が宿主の子孫に受け継がれることがあります。 融合が動物を殺さない場合、かつての病原体は生き物のDNAの永久的な固定物になる可能性があります.

時間が経つにつれて、ヒトゲノムはこれらのウイルスヒッチハイカーの大群を蓄積してきました. 私たちの DNA は、内因性のレトロウイルス (略して ERV) でいっぱいになっており、技術的には、正真正銘のタンパク質製造遺伝子よりも多くのスペースを私たちのゲノム内で占めています。 しかし、私たちの国境を越えたERVの長いリストの中で、レンチウイルスは、私たちのゲノムと他の動物のゲノムの両方に著しく存在しません。 2000年代半ばまで、一部の科学者はレンチウイルスは内生しないと考えていました まったく。 それは完全に奇抜なアイデアではありませんでした。レンチウイルスは複雑なゲノムを持ち、侵入する組織について非常にうるさいです。 彼らはまた非常に危険であり、ほとんどの生き物が細胞の不動産を占有したい種類のテナントではありません. あるいは、一部の研究者は、レンチウイルスはエンドギ能力があると仮定しましたが、 単純に若すぎる. 過去数十万年以内に哺乳動物への感染が始まっていれば、そのような事故が発生する時間はなかったかもしれません。

それから約 15 年前、グラスゴー大学の進化ウイルス学者である Katzourakis と Rob Gifford が率いるチームは、 RELIKと呼ばれる内因性レンチウイルスを発見 ウサギのゲノム、そしてノウサギのゲノムで、それが動物の相互の祖先に宿っていたというヒント 少なくとも1200万年前. レンチウイルスのタイムラインは一瞬にして伸び、その後数年にわたって成長を続けています。 科学者たちは現在、十分に広い範囲の哺乳類で内因性レンチウイルスを特定しており、レンチウイルスが人類の歴史の一部であった可能性があるとギフォードは私に語った. 少なくとも1億年—恐竜が絶滅する前、霊長類が台頭する前、北アメリカと南アメリカの大地がキスをする前に、私たちの非常に遠い祖先のゲノムに入る. 「これは、ウイルスとホストがどれくらいの期間接続されていたかを示しています」とカツォラキスは私に語った. 病原体は常に感染力を高めようとし、動物はより効率的に敵を追い払おうとします。

レンチウイルスが私たちの過去に深く関わっていることを知ることは、他の哺乳類が現在も存在する哺乳類とどのように戦っているのかを理解するのに役立ちます. すすけたマンガベイとアフリカミドリザルの 2 種のサルは、SIV と呼ばれるレンチウイルス (サル版の HIV) と非常に多くの時間を費やして進化してきました。 成長した 寛容な それの。 ミネソタ大学の微生物学者で免疫学者でもあるニッキ・クラットは、ウイルスがぎっしり詰まっているときでさえ、サルは病原体が他の霊長類に引き起こす重度の免疫不全疾患に苦しんでいないようだ. 鍵はサルの中にあるようだ 超回復力があり、治癒が早い腸、およびそれらの 免疫システム、SIVに対してよりミュートされた攻撃を開始し、戦闘中に体がそれ自体を破壊するのを防ぎます. フランスのリヨンにある国際感染学研究センターの進化ウイルス学者であるLucie Etienneは、このような免疫学的な肩をすくめることが、特定のレトロウイルスが最終的に内生化することを可能にする可能性があると述べています。

多くの哺乳類は、そもそもレンチウイルスが体内で複製するのを防ぐための強力なツールも開発しています。 ウイルスの侵入または複製を台無しにする、またはすでに感染した細胞から新しいウイルス粒子が飛び出すのを防ぎます。 ウイルスもまた、動物よりもはるかに速く変異し、進化することができます。 これにより、病原体がこれらの防御に対抗する機会がたくさん与えられます。 たとえば、HIV は、人間の細胞が HIV に対して作成する多くのシールドを問題なく回避したり、突き破ったりします。

しかし、同等の免疫防御タンパク質をサルから採取すると、HIV は「それを分解することはできません」と、フレッド・ハッチンソンがんセンターのウイルス学者、マイケル・エマーマンは言う。 他の霊長類は、私たちとは異なる感染の歴史を持っており、異なる方法で免疫の進化を形作ってきました。 これらの霊長類のゲノム、あるいは去勢された遺伝的貨物としてレンチウイルスを運ぶ哺乳動物のゲノムを研究することで、最終的には「私たちの免疫を増強する」治療法が生まれるかもしれないとエマーマンは私に語った。 少なくとも、そのような実験は科学者にレンチウイルスの共通の弱点を指摘する可能性があります。それは、古代の免疫システムがかつて成功裏に標的としたウイルスの部分であり、宿主が生き残って物語を語りました. ブリティッシュ コロンビア大学のウイルス学者 Maria Tokuyama は、「進化は、レトロウイルスを標的とする最適な場所をすでに教えてくれました。 「私たちがすでに効果があることがわかっているタイプの相互作用を推進してみませんか?」

別の、おそらくもっと急進的なアイデアが、HIV の治療法に道を譲るかもしれません。 スピード違反 内因化への道 – レンチウイルスが永久に留まることを期待して、私たちのゲノムに絡み合うことを可能にします。 UCLAのウイルス学者であるオリバー・フレゴソは、「ウイルスが存在しても気にしないように、ウイルスを黙らせる方法を見つけ出すことができます」と述べています。 HIV 研究の究極の目標の 1 つは、常に感染を防ぐワクチンを作ることでした。これは非常に難しいことです。 しかし、何らかの穏やかな休戦協定に達することができれば、ボストン カレッジの Kirmaier 氏は、「おそらく、そこまで行く必要はないだろう」と語った。

コーネル大学のウイルス学者であるセドリック・フェショットとサブリナ・レッディは、そのような介入を推進している人々の中にいます. 彼らは、最も強力な抗レトロウイルス薬のいくつかから隠れることができる細胞内で休眠するHIVの傾向を利用しています. ウイルスは本質的に「死んだふりをしている」と、Leddy 氏は私に語った。 しかし、もし HIV を沈黙させることができれば 安定して、その暴走はゲノムに詰まったときに終わります。 「私たちは、ERV がたどったこの自然な道をエミュレートしたいと考えています」。 効果的に所定の位置にロック」とレディは言いました。 閉じ込められたウイルスは、遺伝子編集によって細胞から切り出すことができます。

このアイデアは野心的であり、実用的な治療法を生み出すにはまだほど遠い. しかし、それが機能すれば、追加の特典が得られる可能性があります。 私たちの中に店を構えた後、バイラルテナントは、自分のアクティブな親族と戦うなど、家主の利点を提供し始めることができます. 近年、研究者は、猫、ニワトリ、マウス、霊長類、ヒツジ、さらにはヒツジを含むいくつかの動物を発見しました 人間、できました コオプトタンパク質 特定の内因性レトロウイルスから作成する 封鎖 入ってくるウイルスに対して 同様の同類の。 Blanco-Melo と Gifford は、そのような 1 つを作成したチームの一員でした。 2017年の発見、古代のサルや類人猿が細胞の表面からウイルスの侵入経路を取り除くために使用した可能性のあるERVについて説明しています。 ERV で編集された宿主に遭遇した場合、その ERV の感染性がまだ病原性のあるバージョンは、もはや侵入できなかったでしょう。

最終的に、アクティブなレトロウイルスは「ちょうど絶滅した」と、Blanco-Melo 氏は私に語った. これはよこしまな動きであり、本質的には「ウイルスを自分自身に逆らわせる」方法だとキルマイヤー氏は述べた。 この種のフレンドリーファイア戦術 五月 内因性レンチウイルスを持つ種は、通常、アクティブなレンチウイルスに悩まされることはなく、少なくともまだ特定されていない. 運が良ければ、いつの日か同じことが HIV にも当てはまる可能性があります。このウイルスは、記憶にすぎないウイルス、または私たちの細胞内のアイドル状態の断片です。

ポスト キツネザルは、古代の HIV に似たウイルスを打ち負かしました 最初に登場した アトランティック.

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