4万8000年前のウイルスを再活性化させた実験、氷河期の微生物叢の復活を人類共存のために警告したい

2023年6月26日 15:06

https://www.ecycle.com.br/experimento-que-reativou-virus-de-48-mil-anos-quer-alertar-para-retorno-de-microbiota-da-era-do-gelo-ao-convivio-humano/

2023年6月20日（火）14:48Eduardo Geraque12分読む
再現：2014年に永久凍土で採取された3万年前のピトウィルス・シベリカムのサンプル
クレジット：Jean-Michel Claverie/IGS/CNRS-AMU。
+A-A
共有
北極圏の地下に閉じ込められている膨大な量の微生物が、今後数十年の地球温暖化によって放出されると予想されている。現在進行中のいくつかの研究では、起こりうる影響と、人類へのリスクがあるかどうかを明らかにしようとしている。
本題に入る

ゾンビウイルスハンター
ロシアで汚染はあったのか？
抗生物質による予防研究
非病原性微生物が問題を引き起こすこともある
エドゥアルド・ジェラケ著『Jornal da Unesp』誌｜4万8000年前、私たちの地球の大部分は、雪に覆われ、大きな氷河に削られた最新の氷河期で寒さにうめいていた。ウーリーサイ、巨大なヘラジカ、ゾウほどの大きさのナマケモノなど、巨大で奇妙な動物が地表を移動し、人類は遊牧狩猟採集生活を支えるために磨いた石器しか持っていなかった。今、科学技術の進歩と気候変動のおかげで、その失われた世界の小さな断片が時代を越え、2023年半ばにウイルスという形で再び姿を現した。パンドラウィルス・イエドマと呼ばれるこのウィルスは、実験室での実験によって再活性化されるまで、500世紀近くもシベリアの地下に隠されたままだった。
このスタントの作者は、フランスのマルセイユにあるエクス・マルセイユ大学医学部のゲノミクス教授を退官したフランス人のジャン＝ミッシェル・クラベリである。彼はまた、今年『ウイルス』誌に掲載された、この成果を公表する論文の筆頭著者でもある。実際、彼と彼の共同研究チームは、シベリアの北極圏にある7つの場所で採取された年齢の異なる13種類のウイルス株を用いて研究を行い、それらが他の生物に再感染することを示した。
この復活を可能にした要因のひとつは、気候変動と地球温暖化がますます激しくなっていることである。地球上で固体状態の水を含む一連の領域は、雪氷圏と呼ばれている。雪氷圏には、永久に氷に覆われた地域があり、その面積は地球全体の10％に相当すると推定されている。また、地下には永久凍土と呼ばれる凍土層がある。気温の上昇は、主に北極圏の表層氷と永久凍土の融解をもたらした。これらのウイルスはそこから発生しているのだ。北極圏の融解がこのペースで進んでいることから、今後数十年のうちに膨大な量の微生物が放出されると予測されている。今、科学者にとっての課題は、これらの微生物の再活性化が地球の力学と人類にどのような結果をもたらすかを理解し、予測することである。
ゾンビ・ウイルスハンター
クラベリーは、これらのウイルスを「ゾンビ・ウイルス」と呼んでいる。これは、ウイルスが生き返る能力を類推したものである。彼は2012年以来、このような微生物を使って研究しており、安全上の理由から、細菌を汚染できるウイルスのみを使用しており、人間は使用していない。
2014年、彼はすでに3万年前の菌株が再活性化し、再びバクテリアに感染する可能性があることを示し、メディアや科学界から大きな注目を集めていた。最新の実験では、地下16メートルの地底湖から採取した4万8500年前のサンプルを使用した。最も新しい菌株は、マンモスの毛皮の残骸から採取されたもので、現在から2万7000年前のものである。
注目を集めることもクラベリーの目標のひとつである。彼は、北極圏、とりわけ永久凍土の融解が、過去にこの惑星に生息していた伝染性微生物の復活にもたらす可能性を懸念しているのだという。
研究中、科学者たちは微生物を復活させることに成功しただけでなく、その菌株が他の生物（この場合はアメーバ）に感染する力を完全に保ったまま残っていることも発見した。「これらのウイルスは、環境中に自然に存在するもので、遺伝子操作なしに蘇ったものである。永久凍土のサンプルを実験室で培養しただけです」と、ジャン＝ミシェル・クラヴェリーはJornal da Unesp紙に説明している。
このフランス人科学者は、これらの実験が生命の概念の再定義や問題化につながる可能性についての論争を避けてはいない。しかし彼は、近年得られた結果は警告に値すると確信している。「我々はアメーバに感染するウイルスのみを扱ってきました。アメーバに感染するウイルスしか扱ったことがないのですが、同じ土の中に、動物に感染するものも含めて、他にもいくつかのウイルスが存在することがわかっています」。5万年前の微生物が、永久凍土の中でも他の細胞に感染する力を維持したまま生き残ることが実証されている。そして、このような土壌の融解が起こると、それらが放出されるのです」と彼は説明する。クラベリによれば、このグループの主な研究仮説はますます確かなものになってきているという。「遠い過去に存在したウイルスは、我々の知らない病気を復活させる可能性がある。そしておそらく、ネアンデルタール人や、マンモスやウーリーサイのような北極圏の大型動物の絶滅にも貢献したのでしょう」。
ロシアでの汚染はあったのか？
「エクアドルのクエンカ・カトリック大学の微生物学者ルイス・アンドレス・ヤルザバルは言う。彼は、2021年に『Environmental Sustainability』誌に発表された研究「気候変動、融解する氷圏、凍結する病原体：我々は心配すべきか」の著者の一人である。
ヤルザバルにとって、氷の中に眠っている微生物が引き起こす可能性のある本当の危険性については、まだ何も言うことはできない。「多くのウイルスが氷の中で数千年という長い間活動を続け、再活性化すると宿主細胞に感染する可能性があることは証明されている。しかし、それが起こりうるという実験的な証拠はあるが、それが起こったという科学的な証拠は今のところない。また、ウイルスは分子寄生体であるため、増殖してヒトの間で広がるためには、必ず別の動物や植物の細胞、あるいは別の微生物を必要とすることも忘れてはならない。
焦点がウイルスから細菌に移ると、科学的アプローチの背景はよく似ているが、2016年にシベリアで起きた実際の事例が絵の色をより濃くしている。真夏の8月、数十人が入院し、1人の子供が死亡した。ロシア政府は、2,000頭以上のシカの汚染に加えて、すでに北極圏の内側にあるヤマル半島地域で、炭疽菌によって引き起こされる病気である炭疽病の21人の症例を確認した。
当時行われた科学的調査では、夏の高温のために氷から顔を出したシカの死骸と土壌の両方にこの細菌が存在することが証明された。同じシベリアの遠隔地では、100年以上前にも炭疽菌の流行があり、主に動物が感染した。その地域の永久凍土層の厚さは300メートルにも達し、ニューヨークのエンパイア・ステートの高さに相当する。つまり、このパンドラの箱の解凍は、科学者たちに多くの発見をもたらすかもしれない。
ヤルサバルは、「あらゆる兆候と証拠を総合すると、炭疽菌のような病原性伝染性細菌の再活性化が起こったようだ」と言う。彼は "らしい "という言葉を強調している。「というのも、今のところ、絶対的にそうであるとは証明されていないからである。もし、約100年前に殺されたシカが、人間や生きている動物を汚染する可能性のある有害な細菌を休眠させていたとしたら、同じことが他の動物群や植物にも起こる可能性がある。
抗生物質による予防研究
可能性という点では、ロシアのクルチャトフ分子遺伝学研究所とバイオテクノロジー研究センターの研究者たちによる最近の警告がある。ロシアの科学者たちは研究室で、数千年あるいは数百万年前に凍結された微生物と21世紀の抗生物質との間に存在するかもしれない関係を研究した。
「私たちが研究したバクテリアは、1万5千年から180万年前の永久凍土から分離されたものですが、現代の菌株と多くの共通点がありました。この結果は、状況が恐ろしいことを示している。地球温暖化は遅くなることはあっても、止まることはなく、その過程で新たな感染症が発生するかもしれない。現在永久凍土に埋もれているこれらの潜在的な病原体を研究することで、将来の私たちの生命と健康を救うことができるのです」とロシア・バイオテクノロジー研究センター分子クローニング研究所のニコライ・ラヴィン所長は言う。
ロシアの研究グループは、ゲノム解析によってアシネトバクター・ウォフィという細菌の挙動を分析した。分析された菌種は病原性はなく、現在世界中の様々な生息地に存在している。しかし、非常によく似た遺伝子を持つ同属の他の代表菌は、世界中で病院感染のアウトブレイクに関連している。もう一度言うが、ロシアの研究者たちが主張するように、進むべき道は研究に投資することである。
非病原性微生物も問題を引き起こす可能性がある
ヤルザバルが率いるラテンアメリカの研究者グループは、生物（人間も含む）に対する間接的なリスクは、おそらくさらに強力で現実的なものであると評価する。「主要な問題は、病原微生物の再活性化からではなく、極低温圏に閉じ込められた微生物全般から生じているようです」と科学者は言う。
微生物の代謝は、地球温暖化に大きく寄与する温室効果ガスである二酸化炭素の放出をもたらす。このバクテリアやウイルスの大群が目を覚まし、周囲にあるものを何でも消費し始めたら、大気中に放出される二酸化炭素の量を想像するのは難しくない。
エクアドル人が率いるグループの試算によれば、現在の地球上の氷には10〜28個分の微生物が存在しているという。この数は、どの試算を採用するかにもよるが、宇宙の星の総数の1万倍から100万倍に相当する。「北極圏の永久凍土だけでも、17億トンの炭素が蓄積されている。ですから、微生物が餌を食べるだけで、大量の二酸化炭素ガスが大気中に放出されることになります」とヤルザバルは言う。さらに、永久凍土の融解そのものが、すでに大気中への炭素の放出につながっています
もうひとつ、並行して懸念される生物地球化学的プロセスがある。氷を離れ、ツンドラ地帯でよく見られる湿地帯に残ることで、微生物は大量のメタンも生産する。「氷の中に存在するこれらの微生物は、人類の生存に直接的な脅威を与えるだけでなく、かなりの規模の間接的脅威をももたらしている」とエクアドルを拠点とする研究者は説明する。
ブラジルを代表する氷河学者の一人であるリオグランデ・ド・スール連邦大学の研究者ジェフェルソン・カルディア・シモンイスも、北極圏の氷の融解が急速に進んでいるにもかかわらず、そのリスクはまだ仮説の域を出ていないと証言する。「大きな疑問のひとつは、人口密度が非常に低い地域で微生物が蔓延し、伝染病を発生させることが可能かどうかということです」とブラジルの科学者は言う。
シモンエスによれば、理論的には、彼の研究対象である南極大陸で同じようなことが起こる可能性は低いとのことである。"この2つは全く異なるケースです"。北半球の大陸の約30％に永久凍土がある北極では、温暖化によって融解が加速している。南極では、永久凍土の融解は、ブラジルのコマンダンテ・フェラーズ基地があるサウスシェトランド諸島のような亜寒帯の島々でより多く起こっている。「南極大陸の0.3％以下しか氷に覆われていないため、永久凍土のある地域は非常に限られており、そのためリスクも低くなる傾向にあります」とシモンエス氏は言う。南極の動植物が固有種であることも、外来種が島嶼部に侵入しているという最近の報告にもかかわらず、リスクを軽減する傾向にある。
地球の極地に関わる研究者たちは、リスクを理解しコントロールするためには、基礎研究を行うだけでは不十分であることに疑いを抱いていない。より組織化されたグループが現地に入り、モニタリングを実施し、必要に応じて警報を発することが必要なのだ。「最良のモニタリング・プログラムは、現実を知ることを目的とした科学活動の強化である。私たちがより多くの、より良い情報を得ることで、科学者たちはこれらの微生物の放出がもたらす可能性のある結果を評価することができるようになります」とヤルサバルは言う。
この文章は、クリエイティブ・コモンズ・ライセンスCC-BY-NC-NDの下、Jornal da Unespによって発表された。原文を読むこの記事は必ずしもeサイクルポータルの意見を代表するものではありません。
シェア
関連記事
ウイルス：その正体、構造と繁殖
永久凍土：それは何であり、どこで発生するのか？
ミランコビッチ・サイクルと氷河期の形成
解氷：なぜ起こるのか、その結果
地球温暖化とは何か？
北極圏の不思議
当サイトでは、より良い閲覧体験を提供するためにクッキーを使用しています。当サイトを閲覧することで、クッキーの使用に同意したものとみなされます。北極圏についてもっと知る

この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか？