野生コアラ、ゲノム進化で「コアラエイズ」に対抗中　研究

【ワシントンＡＦＰ＝時事】致死性感染症を引き起こすレトロウイルスが野生コアラの間で猛威を振るっているが、コアラが遺伝子レベルでそれに抵抗しているとの研究結果が10日、米医学誌セルで発表された。非常に珍しい進化過程解明の一歩となる成果だという。（写真は資料写真）
　有袋類であるコアラが最初にコアラレトロウイルス（ＫｏＲＶ─Ａ）に感染したのは、数百年から数千年前で、感染はオーストラリア北部から始まり南部へと拡大した。もともとはコウモリから感染した可能性がある。
　ＫｏＲＶ─Ａはコアラエイズ（ＫＩＤＳ）に関連している。ＫＩＤＳは人間のエイズ（ＡＩＤＳ）に似ているが、エイズに比べて重篤性は低い。ＫｏＲＶ─Ａに感染したコアラは致死性のがんや、不妊の原因となるクラミジアなどの二次感染を起こしやすくなる。このまま何も対策をしなければ、最終的にコアラが絶滅する可能性も懸念されている。
　レトロウイルスは、自身のゲノム（遺伝情報）を宿主のゲノムに挿入することで機能する。だが、ＫｏＲＶ─Ａはエイズウイルス（ＨＩＶ）とは異なり、宿主動物の精子や卵子が作られる生殖細胞に侵入する。これはＫｏＲＶ─Ａが次世代に受け継がれることを意味する。
　生殖細胞が病原体に感染するのは非常に珍しいが、これが進化の重要な推進力となっていることが、最近の研究で示唆されている。生殖細胞の病原体感染が人類の祖先に最後に起きたのは３００万年前で、ヒトゲノムの８％は古代ウイルスに由来している。
　レトロウイルスは有益な目的のために取り込まれることもある。約１億年前にはレトロウイルスの１種が、人類の祖先にあたる哺乳類の胎盤の進化に寄与した。
　今回の研究で米マサチューセッツ大学医学部と豪クイーンズランド大学の科学者チームは、新たにレトロウイルスに感染したコアラに一種の「ゲノム免疫」が存在することを明らかにした。
　■絶滅装置
　生殖細胞は自身の細胞とレトロウイルスを区別できる。これによって生殖細胞はウイルスのライフサイクルにおける不可欠な段階を認識し、侵入者に対抗し、ゲノム感染を抑制することを、今回の研究結果は示唆している。
　論文の主執筆者で、マサチューセッツ大医学部のウィリアム・トイルカウフ氏はＡＦＰの取材に「これが機能してはいるが、それほどうまく機能しているわけではないようだ」と語った。
　トイルカウフ氏は、これについてインフルエンザに例えて説明した。インフルエンザになると体が病気と闘っている間、体調は悪くなる。この初期の免疫応答がなければ、あらゆる感染症が死につながる可能性がある。
　免疫応答の第２段階では、ウイルスの非活性化に特化した小型リボ核酸（ＲＮＡ）生成されるが、コアラは現時点では第２段階応答を進化させていない。小型リボ核酸はさまざまな過程において欠かせない調整的役割を担っている。
　「現在確認されているのは初期応答だ」とトイルカウフ氏。「ウイルスの活動を実際に停止させる次の段階に進んでいるコアラが見つかるかどうかが問題だ」
　既に一部のコアラで第２応答の進化が発生しているかどうか、もし発生していない場合、コアラが第２応答を進化させるのにどれくらいの時間がかかるかは不明だ。もし、進化しなければ、ＫｏＲＶ─Ａがコアラの「絶滅装置」となる恐れがあるという。
　コアラが自力で第２応答を進化させるのを待つのではなく、人間が遺伝子工学によって進化を加速させるような介入を行うことも考えられる。【翻訳編集ＡＦＰＢＢＮｅｗｓ】
〔ＡＦＰ＝時事〕（2019/10/15-09:09）

Research published Thursday into a deadly infection sweeping through wild koalas has revealed that the retrovirus causing it is being fought at the genetic level, giving scientists a window into a rare evolutionary process.
The KoRV-A retrovirus first began infecting the marsupial between hundreds to a few thousand years ago, starting from the north of Australia and spreading south, and may have originated in bats.
It is linked to Koala Immune Deficiency Syndrome (KIDS), which is similar but less potent to AIDS in humans, and makes the animals susceptible to fatal cancers and secondary infections like chlamydia that renders them infertile.
It's feared that if left unchecked, these various misfortunes could eventually lead to the iconic animal's demise.
Retroviruses work by inserting their genome into a host genome, but unlike HIV, KoRV-A also enters the animal's germ cells that produce sperm and eggs, meaning it gets passed down through generations.
Such pathogen infections of germ cells are very rare but recent research suggests they are an important driver in evolution: the last time it took place in our human ancestors was three million years ago, and a full eight percent of our genome comes from ancient viruses.
Sometimes the viruses are co-opted for useful purposes, with one responsible for the evolution of the placenta in our mammalian ancestors around 100 million years ago.
In a new paper published in the journal Cell on Thursday, a team of scientists at the University of Massachusetts Medical School and the University of Queensland revealed a type of genome immunity in newly infected koalas.
Their findings suggest that germ cells recognize an essential step in the viral life cycle and turn it against the invader to suppress genome infection, by being able to tell the difference between its own cells and the virus.
And it seems to work, but not real well, William Theurkauf, of the UMass Medical School and the paper's senior author told AFP.
- 'An initial response' -
Theurkauf drew the analogy of a human who has caught the flu: you will feel sick even as your body is fighting the disease. Were it not for the initial immune response, all infections would eventually lead to death.
What koalas have yet to evolve is a second phase of response in which specialized small ribonucleic acids (RNAs), which play crucial regulatory roles in various processes, are produced to turn off the virus.
So we're seeing the initial response, said Theurkauf. The question is, can we find koalas that have turned on the next phase where they're really shutting it down?
It's unclear whether this has already happened in some koalas or, if not, how long it will take for the species to evolve the response. If they do not, the virus could be a mechanism of extinction, he added.
Alternatively, humans could one day intervene to accelerate evolution via genetic engineering, rather than waiting for the koalas to get there by themselves.
In the meantime, though, koalas are a living example of something that every organism on the planet has gone through, said co-author Zhiping Weng, also at UMass Medical School.
Animals get infected by retroviruses that enter the germline cells. These viruses multiply and insert into the chromosomes, altering host genome organization and function, and the process continues until the invader is tamed by the host.
At the end of this infection cycle, the host has changed.