科学者たちは、COVID-19と、その原因となるウイルスSARS-CoV-2の起源を解明しようとしてきました。
当初、科学者たちはこのウイルスがコウモリで発生し、その後センザンコウに広がった可能性があると考えていました。
しかし、ゲノム比較から、SARS-CoV-2ウイルスは異なる2種類のウイルス間の組換えによって生じたことが示唆されており、正確な起源はいまだ明らかではありません。
わずか数週間のうちに、私たちは皆、COVID-19とその原因となるウイルスSARS-CoV-2について多くを学びました。しかし、多くのうわさも広まりました。このウイルスに関する科学論文の数は増えていますが、その起源には依然として不明な点が多く残っています。
どの動物種で発生したのでしょうか。コウモリ、センザンコウ、それとも別の野生動物でしょうか。どこから来たのでしょうか。中国湖北省の洞窟や森林からでしょうか、それとも別の場所でしょうか。
2019年12月、最初に入院した41人のうち27人（66％）が、湖北省武漢市の中心部にある市場を訪れていました。しかし、武漢の病院で実施された研究によると、最初に特定された人の症例はこの市場を訪れていませんでした。代わりに、SARS-CoV-2のゲノム配列に基づく分子時計の推定は、起源が11月であることを示しています。これは、今回のCOVID-19流行と野生動物との関連について疑問を投げかけています。
ゲノムデータ
SARS-CoV-2のゲノムは中国の研究者によって迅速に解読されました。これは約30,000塩基からなり、15個の遺伝子を含むRNA分子です。遺伝子には、ウイルスのエンベロープ表面にあるタンパク質をコードするS遺伝子が含まれます（比較すると、人間のゲノムは約30億塩基からなる二重らせん構造のDNAで、約30,000個の遺伝子を含みます）。
比較ゲノム解析により、SARS-CoV-2はベータコロナウイルスのグループに属し、SARS-CoVに非常に近いことが示されています。SARS-CoVは、2002年11月に中国広東省で発生し、2003年には29カ国に広がった急性肺炎の流行を引き起こしました。合計8,098人の感染が記録され、774人が死亡しました。コウモリのキクガシラコウモリ属（Rhinolophus）（複数の洞窟性種の可能性があります）がこのウイルスの自然宿主であり、小型の肉食動物であるハクビシン（Paguma larvata）が、コウモリと最初のヒト症例の間の中間宿主となった可能性があることが分かっています。
それ以降、多くのベータコロナウイルスが発見されており、その多くはコウモリから、また一部は人間から見つかっています。例えば、中国雲南省で採取されたキクガシラコウモリ属のRhinolophus affinisから分離されたRaTG13は、最近、SARS-CoV-2と非常によく似ており、ゲノム配列の一致率は96％と報告されました。これらの結果は、コウモリ、とりわけキクガシラコウモリ属の種が、SARS-CoVおよびSARS-CoV-2ウイルスの自然宿主であることを示しています。Rhinolophus属の種
では、自然宿主とはどのように定義されるのでしょうか。自然宿主とは、ウイルスに対する感受性がない、または低く、1種類以上のウイルスを自然に保有する動物種です。病気の症状が現れないのは、免疫系が有効に働き、ウイルスが過剰に増殖するのを抑えるためです。
組換えの仕組み
2020年2月7日、SARS-CoV-2にさらに近いウイルスがセンザンコウから発見されたことが分かりました。ゲノム一致率が99％と報告されたことから、コウモリよりも有力な自然宿主である可能性が示されました。しかし、査読中の最近の研究によると、マレーセンザンコウ（Manis javanica）から分離されたコロナウイルスのゲノムはSARS-CoV-2との類似性が低く、ゲノムの一致率はわずか90％です。これは、センザンコウから分離されたウイルスが、現在流行しているCOVID-19の原因ではないことを示唆しています。
しかし、センザンコウから分離されたコロナウイルスは、Sタンパク質の特定領域では99％類似しています。この領域は、ACE（アンジオテンシン変換酵素2）受容体結合ドメインに関わる74個のアミノ酸に相当し、ウイルスがヒト細胞に侵入して感染することを可能にします。これに対し、コウモリのR. affinisから分離されたRaTG13ウイルスは、この特定領域で大きく異なり、類似性はわずか77％です。つまり、センザンコウから分離されたコロナウイルスはヒト細胞に侵入できますが、コウモリのR. affinisから分離されたものは侵入できません。
さらに、これらのゲノム比較から、SARS-CoV-2ウイルスは、RaTG13に近いウイルスとセンザンコウのウイルスにより近い別のウイルスという、異なる2種類のウイルス間の組換えによって生じたことが示唆されています。言い換えれば、既存の2種類のウイルスから生まれたキメラです。
この組換えの仕組みは、すでに報告されており、特にSARS-CoVの起源を説明するためにコロナウイルスで研究されてきました。組換えによって、新たな宿主種に感染する能力を持つ新しいウイルスが生じる可能性がある点は重要です。組換えが起こるには、性質の異なる2種類のウイルスが同時に同じ個体に感染している必要があります。
未解決の疑問が2つ残っています。この組換えはどの生物の中で起きたのでしょうか（コウモリ、センザンコウ、それとも別の種でしょうか）。そして何より、どのような条件下で起きたのでしょうか。
