科学者たちは、SARS-CoV-2 ウイルスがコウモリに由来するのかセンザンコウに由来するのかについて、いまだに議論しています。しかし、彼らは、このコロナウイルスが動物から人間に感染する感染症であるズーノーシスの最新の例に過ぎないことを確信しています.疫学者が言うように、HIVからエボラウイルス、ニパウイルス、鳥インフルエンザに至るまで、野生生物に潜む病原体は人間に「波及」する方法を繰り返し発見しています. 2009 年から 2019 年の間に、米国国際開発庁の早期警告パンデミック システムである PREDICT は、野生動物で人獣共通感染症の可能性がある 1,000 を超える新しいウイルスを検出しました。 COVID-19 のパンデミックは最後ではありません。
しかし、次のパンデミックが私たちに飛び火する前に、動物への感染拡大を止めることができたらどうでしょうか?これは、野生の個体群に自然に広がるワクチンで達成できますか?一部の科学者はそう考えています。
最近の Nature Ecology &Evolution 、アイダホ大学の生物学者のペアは、そのアプローチを主張しました. 「自己拡散」ワクチンのアイデアは、主に野生生物の健康を保護するためのツールとして考えられており、何十年にもわたって疫学界に浮かび上がってきました。しかし、数理生物学者のスコット・ナイスマーと進化生物学者のジェームズ・ブルは、彼ら自身のモデリングやその他の実験研究から得た証拠で提案を更新しました。これは、自己拡散型ワクチンが人獣共通感染症のパンデミックを防ぐ安全で実用的な方法である可能性を示唆しています。このアイデアには、実行に移す前にクリアしなければならないハードルがまだありますが、コメントを求められた研究者は、一般的にその可能性に興味をそそられました.
譲渡可能なワクチン
動物自身の健康と人間の保護のためのワクチン接種は、一般的に農場で行われます。しかし、「野生の個体群にワクチンを接種するのは非常に困難です」と Nuismer 氏は述べています。コウモリ、キツネ、アライグマ、イノシシ、その他の人獣共通感染症の可能性がある野生動物は、人里離れた場所に隠れている傾向があるため、集団免疫を確立するのに十分な数のワクチンを接種することは簡単なことではありません.
科学者は餌付きワクチンを使用して、西ヨーロッパのキツネと米国のアライグマの狂犬病を管理することに成功しています。しかし、これらのワクチンは、それを食べた個々の動物だけを保護し、コウモリなどの病原体を保有する一部の動物は、餌を求めません.
これらの限界を乗り越えるために、科学者たちは、野生の個体群に自然に広がる自己伝播型ワクチンの作成を提案しました。 Nuismer と Bull は 2 種類のワクチンについて議論しました:譲渡可能なワクチンと伝染性のワクチンです。
移植可能なワクチンは、例えばコウモリの毛皮にペーストとして投与することができます。動物がコロニーに戻ると、他のコウモリがそれを毛づくろいし、ワクチンにもさらされます。このタイプのワクチンの普及は限定的ですが、Nuismer と Bull のモデルでは、移植可能なワクチンは、野生個体群の病原体を潜在的に根絶するのに十分なレベルの免疫を達成できます。
グラスゴー大学の疾病生態学者である Daniel Streicker は、2017 年に彼のチームと一緒にペルーを訪れ、南アメリカでの人間の死の重大な原因である狂犬病と闘うために吸血コウモリで譲渡可能なワクチンをテストしたときに、この戦略を検証しました。狂犬病にかかる人がほとんどいない場合でも、農場では「1 頭または 2 頭の牛を失うことは、家族にとって本当に壊滅的な打撃となる可能性があります」と Streicker 氏は述べています。
彼と彼のチームは、それぞれ 200 匹以上のコウモリがいる 3 つのコウモリのコロニーを見つけ、各コロニーの 20 ～ 60 匹の動物の背中に、摂取すると毛髪が蛍光を発するバイオマーカーを含むゲルを塗った。数日後、科学者たちは 2 つのコロニーで少なくとも 84% のコウモリが発光していることを発見しました。これは、この方法で適用された譲渡可能ワクチンが十分な数のコウモリに免疫を与え、狂犬病の発生の頻度、サイズ、および期間を減らすことができることを示唆しています.
Nuismer 氏は、十分な資金があれば、譲渡可能なワクチンが比較的すぐに使用できるようになると考えています。 「私たちは間違いなくそれを行うことができます」と彼は言いました。パンデミックの予防はさておき、この種のワクチンの使用は、狂犬病をより人道的に制御することも可能です。なぜなら、コウモリの殺処分は現在、南アメリカで病気を寄せ付けないようにするための頼りになる方法だからです.
伝染性ワクチン
自己伝播型ワクチンの 2 番目のタイプである伝染性ワクチンは、弱毒化した形の病気を増殖させる生きた改変ウイルスで構成されています。ワクチンを接種した数匹の動物でさえ、免疫を広く広めることができるため、大規模な野生個体群にとって理想的です.
しかし、Nuismer、Bull、および他の研究者が認めているように、設計が不十分な生きたウイルスは、放出後に進化し、再び病原体になる可能性があります。これは、研究者が望んでいることとは逆です。そのため、研究者が病原体の遺伝子を無害なウイルスに挿入する組換えワクチンが最も有望かもしれません。挿入された遺伝子が自然淘汰によって失われると、無害なベクターだけが残ります。 「モデリングは、このアプローチが非常にうまく機能する可能性があることを示唆しています」と Nuismer 氏は述べています。
少なくとも 1 つの実世界でのフィールド調査は、伝染性ワクチンが野生生物の致命的な病気を根絶する上で安全かつ効果的であるという考えを支持しています。 1990 年代、当時マドリッドの動物衛生研究センターに勤務していた獣医のホセ マヌエル サンチェス ビスカイノが率いるチームは、ウサギを致命的な出血性疾患から保護するための組換え生ワクチンを作成しました。スペイン沖の小さな島でテストしたところ、ワクチンは地元のウサギの半数以上に広がったようです.
その明らかな成功にもかかわらず、他のフィールド研究は続いていません。それにもかかわらず、彼は、ほんの数時間または数日で広がるアフリカ豚コレラに対する組換えウイルスワクチンに取り組んでいます.新しい分子生物学的手法により、研究者はワクチンを微調整して所定の寿命を持たせることができます。これにより、望ましくない突然変異やワクチン生物の進行中の進化に関する懸念が解消される可能性があります。
「受け身であることをやめなければならない」
プリマス大学のウイルス学者であるマイケル・ジャービスは、エボラと結核に対するワクチンをサイトメガロウイルスで作成したグループを率いており、ベクターとして大きな柔軟性を提供すると述べています。ほとんどのサイトメガロ ウイルスは病気を引き起こさず、各株は 1 つの種のみに感染するように進化したため、サイトメガロ ウイルス ワクチンが種間を飛び越えるリスクは非常に低い.伝染性ワクチンは、「現在解決策がない問題を解決する可能性がある」と彼は言いました。
ただし、安全性と環境への配慮が優先されます。 「リリースを考えている可能性のある生物を扱っているときはいつでも、非常に慎重に過ちを犯す必要があります」とジャービスは言いました。
安全性への取り組みに加えて、研究者はさまざまな種、特にコウモリほど群生しない動物にワクチンを広める方法についてさらに学ぶ必要があります。この介入の適切なターゲットを特定するために、疫学者は、どの動物の病気が増加しているか、どの動物の病気が人間に波及する可能性が最も高いかについて、より多くの、またはより良い情報を必要とする場合があります。しかし、PREDICT プログラムの資金は 2019 年に底をつき、トランプ政権は 3 月に正式にプログラムを終了しましたが、SARS-CoV-2 ウイルスの動物源の研究を支援するために 6 か月の延長が認められました。
テキサス小児病院とベイラー医科大学のワクチン専門医で、現在 COVID-19 ワクチンの製造を急いでいるマリア・エレナ・ボタッツィにとって、スピルオーバーを防ぐための自己拡散型ワクチンの概念は「間違いなく興味深い」ものです。この取り組みは、人間、動物、植物、環境全体の健康との相互関係を強調するのにも役立つ可能性があります。 「私たちは、危機の真っ只中に反応して何かを止めようとするのをやめなければなりません」と彼女は言いました.
「その経済性を見れば、それは簡単なことです」と Streicker 氏は言います。世界中の政府と慈善家は、COVID-19 の治療法とワクチンを見つけるために数十億ドルを投資してきました。 「その介入のほんの一部、特に予防のための新しい戦略に投資したとしたら想像してみてください」と彼は言いました. 「私たちは本当に大きな進歩を遂げることができました。」
