Why Scientists Think The Novel Coronavirus Developed Naturally — Not In A Chinese Lab≒ 科学者が自然に開発された新しいコロナウイルスを考える理由—中国の研究室ではない

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The Trump administration has sought to tie the coronavirus pandemic to the Wuhan Institute of Virology.

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UPDATED 2:58 PM | MAY 4, 2020

Why Scientists Think The Novel Coronavirus Developed Naturally — Not In A Chinese Lab

By Philip Kiefer

Filed under Coronavirus

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You could be forgiven for wondering how a disease as fast-moving and deadly as COVID-19 could just appear naturally, out of nowhere, seemingly overnight. President Trump expressed doubt, saying that “a lot of people” were looking at the possibility that a Chinese lab was responsible for the COVID-19 pandemic. Earlier that week, Fox News ran a story in which unnamed sources suggested that the COVID-19 outbreak originated in a Wuhan laboratory — the Wuhan Institute of Virology, which studies coronaviruses with a number of international collaborators. The New York Times reported that spy agencies are being pressured to find evidence blaming the lab, and at the end of April, the National Institutes of Health withdrew funding from a research consortium that had collaborated with the lab. As recently as this weekend, Secretary of State Mike Pompeo, despite saying there was no reason to disbelieve the intelligence community’s assessment that the virus was neither manmade nor genetically modified, claimed there was“enormous evidence” connecting the virus to the WIV.

But the truth is almost certainly not that salacious. Robert Garry, a professor of microbiology and immunology at the Tulane University School of Medicine, said this dynamic is familiar. “Every time there’s an outbreak, people say, oh, there’s a lab close by.” He should know: In 2014, during the Ebola epidemic in West Africa, conspiracy theorists alleged his team’s lab in Sierra Leone, not far from the origin of the outbreak, was a George Soros-funded bioweapons site.

According to a growing body of research, SARS-CoV-2 (the virus that causes COVID-19) is almost certainly a naturally occurringvirus that initially circulated in bats then spilled into humans. But that hasn’t stopped some from trying to find a more sinister origin. “It seems like such an extreme event that people are looking for an extraordinary explanation for it,” said Stephen Goldstein, a postdoctoral researcher at the University of Utah who studies coronaviruses. No single piece of evidence has yet confirmed the virus’ origin. But according to scientists, the evidence that does exist paints a consistent picture of a wild virus, not one that sprang from a lab.

Why do scientists think it wasn’t genetically engineered?

To genetically engineer a new virus, scientists can combine pieces of viruses they’ve seen before. In the case of a genetically engineered coronavirus that was designed to infect humans, the bulk of its genetic material — its “backbone” — would come from SARS or a close relative, while the tools it used to infect cells would be grafted on. But the backbone doesn’t look like any disease-causing virus, and other key parts of the virus are new to science.

In SARS-CoV-2’s case, scientists thought they knew how to optimize SARS to infect human hosts. Coronaviruses enter host cells using protein “spikes” that cover their outer surface. At the tip of each spike is a cluster of amino acids that can bind to a certain receptor on a host cell, like a pick designed to open a particular cellular lock. In the case of SARS-CoV-2, the spike binds to human ACE2 receptors, which coat lung cells.

The original SARS coronavirus targeted the same receptors, and after the 2002 SARS epidemic, experiments tinkered with its spike to determine the structure of an “optimized” version of the SARS lock pick. Many factors influence the success of a virus, but its binding ability is thought to be important, so “if you were going to make a new virus, and make it even more infectious than SARS,” said Goldstein, you would give it that optimized tip.

But, Garry said, the tip of the SARS-CoV-2 spike is unlike anything scientists have seen before, sharing only a single key amino acid with SARS. Modeling suggests that it shouldn’t be able to bind to human lungs well, but the new configuration is about as effective as the optimized SARS.

How SARS-CoV-2 acquired this unusual tip is still a mystery. But blaming it on genetic engineering overstates the abilities of scientists, Garry said. Guessing that these particular amino acids can bind to ACE2 so effectively is nearly impossible— there are 20 common types of amino acids, and tens of millions of ways to arrange them into a binding tip. It would be like if you looked out over the proverbial infinite monkeys with their infinite typewriters, guessed that a specific macaque would type out King Lear, and then picked the right animal.

“Nobody has that kind of insight into how the viruses evolve or cause disease,” said Garry. “You could randomly try to make changes, but we’re talking about thousands of years of trying pathogens out. I’ve been really lucky to know a lot of talented virologists, and they’re not clever enough to come up with a virus that’s quite this good at spreading.”

What if it was in a petri dish and got out?

Another theory suggests a researcher at the WIV studying a precursor to SARS-CoV-2 was accidentally infected.

But the researchers I spoke to threw cold water on that. “I think it’s not unreasonableto ask these questions and examine all sources of the outbreak,” said Gregory Koblentz, a professor at George Mason University who studies biosecurity. “But based on what we know of the biology of the virus, a natural source of the outbreak is the most likely explanation.”

The virus’s spike has a hinge-like structure, allowing the spike to change shape as the virus enters the host cell. Like the spike tip, the hinge on SARS-CoV-2 is markedly different from anything seen in its close relatives. New research suggests that the hinge loses its unique characteristics when cultured in a lab, said Garry. The spike also appears to be able to shield itself from antibodies—another hint that it evolved in the presence of host immune systems.

Most importantly, there’s no smoking gun connecting the lab to an ancestor of the virus. There’s “no bat virus that’s close enough to be the progenitor,” said Garry. The closest known relative to SARS-CoV-2 is a cousin that diverged decades ago in bats.

And while critics suggest that the WIV might have concealed the ancestral virus, 27 scientists who have collaborated with the WIV, including former U.S. officials, rejected the idea in a letter to The Lancet.

Koblentz agrees there’s not much evidence to suggest a cover-up. “If the Chinese government suspected that the outbreak was the result of a biosafety breach in Wuhan, I would have expected them to come down very hard on that lab, not letting them talk to foreigners,” he said. But in March, a lead researcher at the WIV talked to Scientific American about her search for the ancestral strain.

The WIV has released sequences of bat coronavirus in the months since the epidemic started, giving other scientists insight into the origins of the virus that causes COVID-19. Several of the early virus genome sequences in an open-source international database were submitted by the WIV, which allowed other countries to begin developing diagnostic tools. That willingness to release data, Koblentz said, could be evidence that weights “the scale towards [the WIV] being transparent and cooperative.”

Then how’d it get here at all?

There’s a simpler, if less flashy, explanation for the emergence of a new SARS. A study, published in 2018, of four rural villages in Yunnan province located near caves containing bats known to carry coronaviruses found that 2.7 percent of those surveyed had antibodies for close relatives of SARS. Thousands, if not millions, of people are exposed to wild coronaviruses every year. Most of them aren’t dangerous, but “if you roll the dice enough times,” Goldstein said, you’ll see a bad one.

Critics have raised concerns over biosafety protocols at the WIV, but Angela Rasmussen, a virologist at Columbia University, said the criticisms are based on evidence taken out of context. The reports of biosafety issues, she said, are “like having the health inspector come to your restaurant. It could just be, ‘Oh, you need to keep your chemical showers better stocked.’ It doesn’t suggest, however, that there are tremendous problems.”

And Garry reiterated that it’s incredibly unlikely SARS-CoV-2 is the result of a “bad” roll of the dice at the WIV. “All the natural exposures dwarf the possibility that it was some lab guy that was out catching bats and infected himself. That’s one little thing among millions of encounters.”

It’s impossible to totally rule out a lab accident, Rasmussen said, but she worries that unilateral, politically charged investigations will permanently damage international scientific collaboration.

“We live in a global world,” said Rasmussen. “It would hurt us tremendously if we were to stop collaborating with Chinese scientists.” The next pandemic is unlikely to come from a lab, just as Ebola, SARS, Zika and avian flu did not, she said. And the U.S. will be much more vulnerable if our epidemiologists face it alone.

トランプ政権は、コロナウイルスのパンデミックを武漢ウイルス学研究所に結びつけることを目指してきました。

** ロイター**

更新14:58 | 2020年5月4日

** 科学者が自然に開発された新しいコロナウイルスを考える理由—中国の研究室ではない**

** フィリップ・キーファー**

COVID-19と同じぐらい速くて致命的な病気がどこからともなく自然に一夜にして自然に出現するのではないかと考えて許されるかもしれません。 トランプ大統領は疑いを表明し、「多くの人々」が中国の研究室がCOVID-19パンデミックの原因である可能性を検討していると述べた。 その週の初めに、フォックスニュースは、無名の情報源がCOVID-19の発生が武漢の研究所、つまり多数の国際的な協力者とコロナウイルスを研究する武漢ウイルス研究所で発生したことを示唆した記事を掲載しました。 ニューヨークタイムズは、スパイ機関が研究所を非難する証拠を見つけるように圧力をかけられていると報告し、4月の終わりに、国立衛生研究所は研究所と協力していた研究コンソーシアムからの資金を撤回しました。 この週末と同じく、マイクポンピオ国務長官は、ウイルスが人為的でも遺伝子組み換えでもなかったという情報コミュニティの評価を信じる理由はないと言ったにもかかわらず、ウイルスをWIVに結びつける「膨大な証拠」があると主張しました。

しかし、真実はほぼ間違いなくそれほど卑劣ではありません。 Tulane大学医学部の微生物学および免疫学の教授であるRobert Garry氏は、この力学はよく知られていると述べています。 「発生するたびに、近くに実験室があると人々は言う。」 知っておくべきこと：2014年、西アフリカでのエボラ流行の際、陰謀論者たちはシエラレオネにある彼のチームの研究室が、発生源からさほど遠くなく、ジョージ・ソロスが資金提供した生物兵器のサイトだったと主張しました。

** 増加している研究機関によると、SARS-CoV-2（COVID-19を引き起こすウイルス）は、ほぼ確実に、最初にコウモリに感染し、その後ヒトに流出した自然発生のウイルスです。 しかし、それによって、より不吉な起源を見つけようとする人々が止まったわけではありません。 コロナウイルスを研究しているユタ大学の博士研究員であるスティーブンゴールドスタイン氏は、「人々がそのために並外れた説明を求めているのは、非常に極端な出来事のようです」と語った。 ウイルスの起源を確認した証拠はまだ1つもありません。 しかし科学者によると、存在する証拠は、実験室から発生したものではなく、野生のウイルスの一貫した状況を示しています。**

科学者はなぜそれが遺伝子組み換えではなかったと思いますか？

新しいウイルスを遺伝子操作するために、科学者は以前に見たウイルスの断片を組み合わせることができます。 人間に感染するように設計された遺伝子操作されたコロナウイルスの場合、その遺伝物質の大部分（その「バックボーン」）はSARSまたは近親者からのものであり、細胞を感染させるために使用されたツールは移植されます。 しかし、バックボーンは病気を引き起こすウイルスのようには見えず、ウイルスの他の重要な部分は科学にとって新しいものです。

** SARS-CoV-2の場合、科学者は、SARSを最適化して人間の宿主に感染させる方法を知っていると考えていました。 コロナウイルスは、外表面を覆うタンパク質「スパイク」を使用して宿主細胞に入ります。 各スパイクの先端には、特定の細胞ロックを開くように設計されたピックのように、宿主細胞上の特定の受容体に結合できるアミノ酸のクラスターがあります。 SARS-CoV-2の場合、スパイクは、肺細胞を覆うヒトACE2受容体に結合します。**

元のSARSコロナウイルスは同じ受容体を標的とし、2002年のSARSの流行後、実験はそのスパイクをいじくり回して、「最適化」されたバージョンのSARSロックピックの構造を決定しました。 ウイルスの成功には多くの要因が影響しますが、その結合能力は重要であると考えられているため、「新しいウイルスを作成し、それをSARSよりも感染力のあるものにしたい場合」とゴールドスタインは言った。 ヒント。

** しかし、ギャリー氏によると、SARS-CoV-2スパイクの先端は、これまで科学者が見たものとは異なり、単一の重要なアミノ酸のみをSARSと共有しています。 モデリングにより、人間の肺にうまく結合できないはずですが、新しい構成は最適化されたSARSとほぼ同じくらい効果的です。**

** SARS-CoV-2がこの異常なヒントを取得した方法はまだ謎です。 しかし、それを遺伝子工学のせいにすることは科学者の能力を誇張している、とギャリーは言った。 これらの特定のアミノ酸がACE2に効果的に結合できると推測することはほぼ不可能です。20種類の一般的なアミノ酸があり、それらを結合先端に配置する方法は数千万通りあります。 それは、あなたが彼らの無限のタイプライターでことわざの無限のサルを見渡して、特定のサルがキング王をタイプアウトし、それから正しい動物を選んだと思われるようなものです。**

** 「ウイルスがどのように進化するか、または病気を引き起こすかについて、そのような洞察は誰にもありません」とギャリーは言いました。 「無作為に変更を試みることもできますが、私たちは何千年もの間病原体を試す試みについて話しています。 私はたくさんの才能のあるウイルス学者を知って本当に幸運でした、そして彼らは拡散にこれほど優れたウイルスを思いつくのに十分なほど賢くはありません。」**

それがペトリ皿に入っていて、外に出た場合はどうなりますか？

別の理論は、SARS-CoV-2の前駆体を研究しているWIVの研究者が誤って感染したことを示唆しています。

しかし、私が話をした研究者たちはその上に冷水を投げました。 「これらの質問をし、発生のすべての原因を調べることは不合理ではないと思います」と、バイオセキュリティを研究しているジョージ・メイソン大学のグレゴリー・コブレンツ教授は述べた。 「しかし、ウイルスの生物学について私たちが知っていることに基づいて、発生の自然の原因は最も可能性の高い説明です。」

** ウイルスのスパイクはヒンジのような構造をしており、ウイルスが宿主細胞に侵入するとスパイクの形状が変化します。 スパイクチップのように、SARS-CoV-2のヒンジは、その近親者で見られるものとは著しく異なります。 新しい研究は、研究室で培養するとヒンジがその独特の特性を失うことを示唆している、とGarryは言った。 スパイクは、抗体から身を守ることができるようにも見えます。これは、宿主の免疫系の存在下で進化したという別のヒントです。**

最も重要なのは、研究室をウイルスの祖先に接続する喫煙銃がないことです。 ガリー氏は、「先祖になるほど十分に近いコウモリウイルスはない」と語った。 SARS-CoV-2と比較して最も近いものは、数十年前にコウモリで分岐したいとこです。

また、批評家は、WIVが先祖伝来のウイルスを隠した可能性があると示唆しているが、元米国当局者を含む、WIVと協力した27人の科学者は、ランセット宛ての書簡でこの考えを拒否した。

コブレンツは、隠蔽を示唆する証拠があまりないことに同意します。 「中国政府が武漢でのバイオセーフティ違反の結果として発生が疑われた場合、私は彼らが外国人と話をさせないで、彼らがその研究室で非常に激しく降りることを期待したでしょう」と彼は言った。 しかし、3月に、WIVの主任研究員は、先祖代々の系統の探求についてScientific Americanに話しました。

WIVは、流行が始まってから数か月以内にコウモリコロナウイルスのシーケンスをリリースしました。これにより、他の科学者はCOVID-19を引き起こすウイルスの起源について洞察を得ることができます。 オープンソースの国際データベースに含まれる初期のウイルスゲノムシーケンスのいくつかはWIVによって提出されたため、他の国々でも診断ツールの開発を開始できました。 コブレンツ氏は、データを公開する意欲は、重み付けが「[WIV]へのスケールが透明で協力的」であることの証拠である可能性があると述べた。

では、どうやってここまで来たのですか？

新しいSARSの出現については、派手さは少ないものの、より単純な説明があります。 2018年に発表された、コロナウイルスを運ぶことが知られているコウモリを含むことが知られている洞窟の近くにある雲南省の4つの農村の調査では、調査したそれらの2.7％がSARSの近親者に対する抗体を持っていることがわかりました。 何百万人ではないにせよ、何千人もの人々が毎年野生のコロナウイルスに曝されています。 それらのほとんどは危険ではありませんが、「十分にサイコロを振ると」、ゴールドスタインは言った、あなたは悪いものを見るでしょう。

批評家は、WIVでのバイオセーフティープロトコルに関する懸念を提起しましたが、コロンビア大学のウイルス学者であるアンジェララスムッセンは、批判は文脈から取り出された証拠に基づいていると述べました。 バイオセーフティの問題の報告は、「健康診断官があなたのレストランに来てくれるようなものです。 それは単に「ああ、あなたはあなたのケミカルシャワーをよりよくストックしておく必要がある」ということかもしれません。しかし、それは途方もない問題があることを示唆していません。」

また、ギャリーは、SARS-CoV-2がWIVでのサイコロの「悪い」出目が原因である可能性は非常に低いと繰り返し述べました。 「すべての自然の曝露は、コウモリを捕まえて感染したのは実験室の男だった可能性を小さくします。 何百万という出会いのなかでそれは小さなことです。」

実験室の事故を完全に排除することは不可能だとラスムッセン氏は語ったが、一方的に政治的に起訴された調査が国際的な科学協力に永久的な打撃を与えることになると彼女は心配しています。

** 「私たちはグローバルな世界に住んでいます」とラスムッセンは言いました。 「中国の科学者との共同作業をやめると、私たちに大きな打撃を与えます。」 エボラ出血熱、SARS、ジカウイルス、鳥インフルエンザがそうでなかったように、次のパンデミックが研究所から来ることはありそうにないと彼女は言った。 また、疫学者が一人で直面する場合、米国ははるかに脆弱になります。**