2025 年 12 月 16 日
オーストラリアの科学者らは、新型コロナウイルス感染症の長期化の背後にある主要な遺伝的要因を特定し、一部の人々が最初の感染後長期間にわたって衰弱性の症状を経験し続ける理由を明らかにした。
大規模な生物学的データセットを使用して得られたこの画期的な進歩は、標的を絞った治療法と個別化された診断への道を開く可能性があります。
彼らの発見は、 PLOS 計算生物学 そして 臨床検査科学における批判的レビュー。
推定 4億人 2020年以来長らく新型コロナウイルスの影響を受けており、世界経済に年間1兆ドルのコストを課している。
4週間を超える長期にわたる倦怠感、息切れ、心血管合併症、認知障害などの症状を特徴とするこの状態は、診断と治療が非常に難しいことが判明しています。多くの人は、ウイルスに感染してから数週間、数か月、場合によっては数年にわたって症状を経験します。
主著者であるUniSAの生物情報学博士課程候補者であるシンディ・ピネロ氏は、大規模なデータセットと高度な計算手法により、長期にわたる新型コロナウイルス感染症の原因、危険因子、潜在的な治療選択肢をより迅速に特定できると述べている。
この手法では、高度なバイオインフォマティクスと人工知能を組み合わせて、ゲノミクス、プロテオミクス、メタボロミクス、トランスクリプトミクス、エピゲノミクスを含む「オミクス」データとして知られる大規模な生物学的データセットを解釈します。
「これらの発見は、この状態をより正確に診断し治療する方法への大きな一歩を示しています」とピネロ氏は言う。
「長期にわたる新型コロナウイルス感染症は信じられないほど複雑です。複数の臓器に影響を及ぼし、非常に多様な症状を示し、単一の最終診断マーカーはありません。
「しかし、計算モデルを使用して世界中のデータを統合することで、疾患の一貫した分子的特徴を明らかにし、新しい治療標的を示すバイオマーカーを特定し始めることができます。」
このレビューでは、免疫機能不全、持続性炎症、ミトコンドリアや代謝の異常に関連する遺伝的、エピジェネティック、タンパク質レベルのバイオマーカーが数十個特定されています。
重要な発見の中には、免疫調節と肺機能に関連するFOX P4遺伝子の遺伝的変異があり、これにより長期にわたる新型コロナウイルスに対する人々の感受性が高まると考えられる。
研究者らはまた、遺伝子をオンまたはオフにすることができる71の分子スイッチが感染後1年持続すること、および免疫および神経系の混乱に関連する1500以上の遺伝子発現プロファイルの変化を発見した。
この研究では、機械学習を使用してこれらの発見を統合することにより、生物学的データのさまざまな層をどのように組み合わせて、どの患者が長期合併症のリスクにさらされているか、また症状がどのように進行するかを予測できることを実証しています。
「この計算フレームワークは、長期にわたる新型コロナウイルス感染症についての理解を改善するだけでなく、慢性疲労や線維筋痛症などの他のウイルス感染後の症状に対する治療法の探索も加速する可能性がある」とル准教授は述べている。
共著者であるUniSAのThuc Le准教授は、新型コロナウイルスの長いパズルを解くには計算科学が不可欠であると述べている。
「従来の生物医学研究では、この症状の複雑さに対応できません」とLe准教授は言う。
「人工知能を世界規模のデータセットに適用することで、小規模な臨床試験では見えない因果関係を特定できます。たとえば、特定の遺伝子がどのように免疫経路と相互作用して持続的な炎症を引き起こすかなどを特定できます。」
このレビューはまた、より大規模でより多様な国際データセットと、感染後数年間患者を追跡する縦断的研究の緊急の必要性を強調している。
「既存の研究の多くは小規模で一貫性がないため、信頼できるバイオマーカーを特定することが困難です。
グローバルなコラボレーションとデータ共有は、臨床ツールに変換できる結果を生み出す鍵となります。
「この研究は、長期にわたる新型コロナウイルスに関するものだけではありません。世界科学がビッグデータ、AI、分子生物学をどのように活用して、将来のパンデミックや複雑な慢性疾患に対応できるかについての青写真を示しています。」
「長期にわたる新型コロナウイルス感染症における原因遺伝子発見のための統合的マルチオミクスフレームワーク」が、 PLOS 計算生物学 土井： 10.1371/journal.pcbi.1013725
「長期にわたる新型コロナウイルスのバイオマーカー同定、予測、治療のためのオミクスベースの計算アプローチ」が、 臨床検査科学における批判的レビュー (ILAB)。 土井： 10.1080/10408363.2025.2583083
メディア連絡先: キャンディ・ギブソン 母： +61 434 605 142 E: [email protected]
研究者の連絡先: シンディ・フィネロ E: [email protected]
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2025-12-15 22:01:00