クレジット: ILRI/カレン・マーシャル
ウガンダ、ホイマ地区の農場の豚
養豚業者は問題を抱えています。 1世紀前にケニアで初めて検出されて以来、アフリカ豚コレラは世界50カ国以上に広がった。 中国では、最近の大流行により、国内の豚個体数の推定 40% が死亡しました。 また、このウイルス性疾患はドミニカ共和国など米国に近い地域でも発見されているため、潜在的な伝染も米国の養豚業界にとって大きな懸念となっている。 ウイルスのポーズ 世界中の豚肉産業にとって大きな脅威。
この病気が存在してからしばらく経ちますが、その蔓延を制御する取り組みは依然として殺処分などの基本的な生物的防除方法に依存しています。 この病気の毒性の性質と相まって、一部の農家は養豚を敬遠し始めています。
しかし、アフリカにおける肉製品の需要は増加傾向にあります。 豚は飼育コストが比較的安い動物と考えられています。 彼らは非常に早く成長し、ほとんど何でも食べるため、低所得の田舎での飼育に適しています。
組み合わせて、ワクチン候補としての弱毒化と防御をテストできる 30 を超える異なる組換えウイルスを生成しました。
Sanjay Vashe 氏、ロックビル キャンパス ディレクター、J. クレイグ ヴェンター研究所
アフリカ豚コレラのワクチン開発の成功は、アフリカ大陸の養豚産業にとって歓迎すべきニュースとなるだろう。 この問題を解決するために、ケニアのナイロビに拠点を置く国際家畜研究所（ILRI）の研究者らは最近、アフリカ豚コレラウイルス（ASFV）の遺伝子型IX株に対する新しいワクチン候補を開発した。 CRISPR 対応 遺伝子を削除する方法。
研究者らは、ウイルスゲノムの重要な部分をノックアウトすることで、感染症にならずに免疫反応を誘導できる弱体化したウイルスを作成した。 ウイルスの弱めたバージョンに基づくワクチンは、弱毒化ウイルス ワクチンと呼ばれることがよくあります。
ILRIの科学者でワクチン候補開発の共同主任研究員でもあるルシラ・ステイナー氏は、「CRISPR技術は、従来の方法に比べて非常に使いやすく、したがって効率的です」と弱毒化ウイルスワクチンの探索に関して述べている。
研究者らは、このワクチン候補は強力な安全性プロファイルを示し、対照実験においてASFVの遺伝子型IX株に対して100％の防御効果を示すと述べている。 この進展は、この病気の封じ込め、そしておそらくは撲滅の成功に対する新たな希望をもたらします。
ワクチン候補の研究を開始する前に、ILRIの科学者たちはアフリカ豚コレラに関する疫学研究を数年間実施していた。 ワクチンの探索は2016年に始まった。
クレジット: サイエンスソース
感染した腎臓組織内のアフリカ豚コレラウイルス（紫色）を示すカラー強調顕微鏡写真。
クレジット: Kati Franzke、フリードリヒ・ロフラー研究所
アフリカ豚コレラウイルス粒子の電子顕微鏡写真
しかし、この病気の原因となるウイルスは「160個の遺伝子を含む巨大なDNAウイルス」であるため、遺伝子ノックアウトを利用したASFVに対するワクチンの開発作業は困難を極めているとシュタイナー氏は言う。 「それはたくさんあります [more] たとえば、わずか 11 個の遺伝子を持つ RNA ウイルスと比較して、そのようなウイルスを扱うのは困難です。」
言い換えれば、研究者が編集する適切な遺伝子を見つける前に、選択すべき遺伝子がたくさんあるということです。 いずれにせよ、「何かをする前に、さまざまな病気の系統のすべての遺伝子配列を知る必要があります。 これには時間がかかります」と Steinaa 氏は言います。
この新しい ASFV ワクチン候補の開発は、ILRI、J. クレイグ ヴェンター研究所 (JCVI)、およびドイツのグライフスヴァルトにあるフリードリヒ ロフラー研究所に拠点を置くウォルター フックス氏と彼のチームが関与した共同作業で行われました。 研究者らの焦点は、東アフリカでこの病気の遺伝子型 IX に対して使用できる効果的なワクチンを考案することでした。 彼らはこのアプローチを拡大し、最終的には世界中に展開することを目指しています。 ILRI は CRISPR 法を使用して個々の遺伝子をノックアウトし、JCVI 研究者は合成生物学の専門知識を使用しました。
JCVI のこのプロジェクトの共同主任研究員である Sanjay Vashe 氏は、彼の研究室では合成ゲノミクスを使用して、ボトムアップから全ゲノムを構築し、ASFV に組み合わせによるゲノム規模の改変を加えたと説明しています。
ASFVのゲノム自体には感染性はない、とヴァシー氏は言う。 そこで科学者らは、組み立てられた組換えゲノムから生きたウイルスを生成する新しい「ブートアップ」システムを開発し、それによってASFV、特に遺伝子型IX株向けの最初の逆遺伝学システムを考案した。
研究チームは協力して、複数の改変ウイルスを構築しました。 「組み合わせて、ワクチン候補としての弱毒化と防御をテストできる 30 を超える異なる組換えウイルスを生成しました」とヴァシー氏は言います。
研究室での試験の後、ILRIの研究者は動物で候補を最長4週間評価した。 候補者は今後、遺伝的安定性について評価されます。 また、製造して市場に出す前に、規制要件に照らしてテストする必要もあります。
規制当局が要求する検査の1つは、逆ワクチン候補検査として知られており、豚にワクチンを複数回投与した後に病気が再び毒性を示すかどうかを評価するものである。 「しかし、遺伝子が [for virulence] 削除されました」と Steinaa 氏は言います。
CRISPR テクノロジーは、従来の方法と比べて非常に使いやすく、効率的です。
Lucilla Steinaa 氏、国際家畜研究所主任研究員
科学者らはまた、ワクチン候補がウイルスのさまざまな遺伝子型にわたって防御を提供できるようにする交差免疫作用が可能かどうかも調査している。
ILRIワクチンは、ケニア、ウガンダ、タンザニアの東アフリカ諸国で最も蔓延しているASFV株である遺伝子型IXに基づいています。 この株はコンゴ共和国でも発見されています。 もう 1 つの広く蔓延している株は遺伝子型 II で、ヨーロッパとアジアで流行していますが、遺伝子型 I は主に西アフリカ、ポルトガル、スペイン、イタリアのサルデーニャ島に限定されています。 なぜ特定の株が特定の地理的場所でより蔓延しているのかは不明です。
ASFV には合計 24 の遺伝子型があり、それらはすべてアフリカに起源があります。 しかし、「24種類のワクチンを製造する必要があるかどうかを判断するには、やるべきことがたくさんある」とシュタイナー氏は言う。
ASFV 家系図上で、ある病気の株が別の株から離れていればいるほど、一方の株向けに開発されたワクチンが他方の株を防御できる可能性は低くなります。 たとえば、遺伝子型 I は、遺伝子型 IX よりも遺伝子型 II にはるかに近いです。 したがって、遺伝子型 I に対して開発されたワクチンは、遺伝子型 IX に対して防御する能力と比較して、遺伝子型 II に対してある程度の防御を提供する可能性が高くなります。
「これまでのところ、私たちのジェノタイプ IX ワクチン候補は確かに [genotype IX]」とヴァシーは言います。 「しかし、他の遺伝子型から保護できるかどうかはまだテストしていません。」
しかし、たとえワクチンが1つの遺伝子型のみを防御するとしても、科学者らは、遺伝子型IXワクチン候補の開発の成功が、他の株に対する同様の取り組みの青写真となる可能性があると見ている。 そして、あらゆる株に対するワクチンが切実に必要とされています。
昨年、アジアとヨーロッパで流行しているASFVの遺伝子型II株に対するワクチンがベトナムの規制当局によって承認された。 これは承認された最初の ASFV ワクチンでしたが、安全性への懸念を引き起こしました。 ワクチン接種後に数頭の豚が死亡し、動物衛生の世界的権威である国際獣疫事務局（WOAH）は、声明を発表した 有効性と安全性が証明されている ASFV ワクチンのみを使用するよう農家に促しています。
ILRIワクチン候補の製造が承認された場合、その展開を成功させるために直面する最大の課題の1つは、その需要が潜在的に低いことにある。 ヨーロッパやアジアとは異なり、東アフリカの ASFV ワクチン市場は非常に小さいです。
承認の可能性に先立ってワクチン候補の認知度を高めるために、研究者らは現在、関連規制機関と協力し始めている。 しかし、こうした交渉はまだ始まったばかりだとシュタイナー氏は言う。
その一方で、研究者らは、ブートアップ法を含む、ASFVワクチンの探索中に開発した逆遺伝学システムを説明する原稿を執筆しているとヴァシー氏は述べた。 出版されるまで、彼らは詳細を秘密にしておくつもりだ。
ジェフリー・カマディはケニアを拠点とするフリージャーナリストです。
化学＆エンジニアリングニュース
ISSN 0009-2347
著作権 © 2024 アメリカ化学会
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#CRISPR #はアフリカ豚コレラの阻止に貢献できるでしょうか
2024-04-28 00:30:23