Broad研究所、MIT、ハーバード大学および複数の協力機関からなる国際研究チームの新たなデータによると、感染例が検出される数カ月前から、ジカウイルスは南北アメリカの多くの地域で流行していた。
本日、次の論文で発表されたこれらの知見は、NatureBroad研究所およびハーバード大学のPardis Sabetiが主導した論文で、患者と蚊から採取した検体の解析に基づいている。対象となったのは、影響を受けた11カ国・地域で採取された検体から配列決定されたジカウイルスゲノム174件で、これまでで最大規模となる新規ジカウイルスゲノムの集積も含まれる。
論文の共著者には、Sabeti研究室、MIT電気工学科、コンピューター科学・人工知能研究所の大学院生で、筆頭著者の一人であるHayden Metsky、MIT医学工学・科学研究所（IMES）のHermann L.F. von Helmholtz教授Lee Gehrke、IMESの研究科学者Irene Boschが名を連ねる。
ゲノムデータにより研究チームは、南米と中央アメリカ、カリブ海地域を経て米国南部に至るウイルスの広がりを、初めて再構築できた。
これらの地域の多くでは、地域内の感染例が検出される数カ月前からウイルスが流行していた。Sabetiらの解析は、ブラジルでは最初の感染確認が報告される1年前の2014年2月ごろに、すでにジカウイルスが流行していた可能性を示した。同様に、コロンビア、ホンジュラス、プエルトリコ、その他のカリブ海地域にも、最初の地域内感染が確認される4.5～9カ月前にウイルスが到達したとみられる。このことは、流行の初期段階から感度と特異度の高い診断ツールを備える重要性を浮き彫りにしている。
流行のピークから数カ月たった今になってこれらの結果が明らかになったのは、ジカウイルスの配列決定が難しく、とりわけ患者検体から直接行う場合に困難を伴うためだ。患者の体内では通常、ジカウイルスの量が非常に少なく、すぐに消失することが難しさの原因となる。そのため、本研究以前に作成されたジカウイルスゲノムはごくわずかで、ウイルスの拡散や進化を理解するための基盤が研究者にはほとんどなかった。
こうしたデータ不足に対応するため、チームは信頼性の高いジカウイルスゲノムデータを得るための新たな実験室手法と解析手法を開発した。そして、ブラジル、コロンビア、ドミニカ共和国、ホンジュラス、ジャマイカ、プエルトリコ、マサチューセッツ州、フロリダ州の協力者と連携して採取した検体に適用し、本研究で新たに110件のゲノムを作成した。さらに、これらのゲノムを、GenBankおよび本研究に付随する2本の論文のうち1本で利用可能だった64件と合わせて解析した。
「流行を引き起こしているウイルス集団を理解することが重要だと分かっていたため、ジカウイルスの配列決定に伴う課題に取り組みました」とMetskyは語る。「私たちが作成したデータは、南北アメリカにおけるウイルスの地理的多様性を捉えているため、ウイルスがどのように、いつ広がったのかをたどる機会をもたらします。私たちのデータと知見は、より効果的な分子診断検査の開発や、公衆衛生の監視ツールの改善にも役立つでしょう。」
この研究は、研究者間、機関間、地域間で信頼に基づく連携を迅速に築き、流行時にデータをオープンに共有する重要性も示している。
「この共同研究では、ジカ熱の理解と対策に役立てるため、各パートナーが検体、手順書、解析、知見など、それぞれ独自の資源と専門性を持ち寄りました」と、共上席著者で、ブラジルのリオデジャネイロにあるオズワルド・クルス財団の上席研究科学者Thiago Moreno L. Souzaは語る。「同じ目標のためにデータを広く共有することは、その理念を自然に発展させたものでした。」
本研究は、2本の関連論文と同時に発表された。1本はScripps研究所のKristian Andersenらがジカウイルスのフロリダへの侵入を調べたもので、もう1本はオックスフォード大学のOliver Pybusらが、ブラジル北東部とその周辺地域におけるウイルスの定着と初期の拡散を調べたものだ。3チームは、互いにデータとアイデアを自由に共有し、協力して速やかに知見を公表することを約束した。
「私たち全員の目標は、南北アメリカにおける流行の遺伝的基盤を、可能な限り完全に捉えることでした。その目標の達成には協力が不可欠でした」と、本研究の共上席著者で、Broad研究所の感染症・マイクロバイオームプログラムにおいてマラリアおよびウイルスゲノミクス部門の副ディレクターを務めるBronwyn MacInnisは語る。「論文発表を競うのではなく、互いの論文を生かし合い、より大きな公益への取り組みを反映させたいと考えました。」
ジカ熱は、影響を受けた国や地域で依然として公衆衛生上の重大な脅威であり、ウイルスの継続的な監視と研究が必要であることを示している。MacInnisによると、この流行からは、広範な感染が起きる前に新たな流行を早期に特定し追跡するうえで、ゲノミクスが果たしうる役割について学ぶことができる。
「ゲノミクスによって、流行を通じてウイルスがどのように移動し、変化したかを再構築できました。つまり、ゲノミクスを使えば、もっと早く検出できた可能性もあります」と彼女は言う。「ジカ熱への対応は大きく後手に回りました。次に新たに出現するウイルスの脅威には十分先手を打つ必要があり、その実現にゲノミクスが貢献できるでしょう。」
本研究は、Marc Benioff氏とLynne Benioff氏、米国国立アレルギー・感染症研究所、その他の資金源から支援を受けた。Pardis Sabetiはハワード・ヒューズ医学研究所の研究員である。
この研究は、各国にまたがる共同研究の一環として開始され、現在も続いている。現在参加している研究者とそのチーム、協力者は次のとおりである。ブラジルのオズワルド・クルス財団のThiago Moreno L. Souza、Patrícia T. Bozza、Wim Degraveら。ブラジルのオズワルド・クルス財団およびD’or研究所のFernando Bozza。コロンビアのコルドバ大学のSalim Mattar。コロンビアのサンタンデール工業大学のLuis A. Villar Centeno。ホンジュラスのホンジュラス国立自治大学のIvette Lorenzana。ジャマイカの西インド諸島大学のJoshua Anzinger。英国のエディンバラ大学のAndrew Rambaut。フロリダ・ガルフ・コースト大学のSharon IsernとScott F. Michael。マサチューセッツ州保健局のSandra Smole。MITのIrene BoschとLee Gehrke。Scripps研究所のKristian Andersen。
