谷熱ワクチンがついに犬にも効く

谷熱ワクチンがついに犬にも効く

乾燥化が進む米国南西部に広がる菌類によって引き起こされるこの病気は、人間と犬にひどい苦しみを与えている。

過ヨウ素酸シッフ染色リンパ節組織サンプル

写真:CDC/SCIENCE SOURCE

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アメリカ南西部に住む何百万人もの人々を谷熱から守ることができる実験的なワクチンが、最初の有効性試験に合格し、おそらく2年以内に連邦政府の承認に向けて動いている。谷熱は土壌に生息する菌類によって引き起こされる感染症で、治療が難しく、障害や死を引き起こすこともある。

問題は、このワクチンは犬で試験されており、今後は犬用に開発される予定だということです。人間に投与できる製剤の開発は、もし実現すれば何年もかかり、何百万ドルもの費用がかかります。しかし、研究者たちは、この最初の一歩でさえ注目に値すると述べており、年間数十万人に及ぶ可能性のあるヒト感染を防ぐための重要な節目となるでしょう。

念のため申し上げますが、このワクチンは犬にも必要です。犬は単なる実験モデルではありません。理由はよく分かっていませんが、犬は人間よりも高い確率でこの病気を発症し、その重篤な症状も示します。アリゾナ州を中心にカリフォルニア州から西テキサス州、そしてネバダ州とユタ州にまで広がる谷熱の流行地域には、推定3,000万頭の犬が生息しています。アリゾナ州の一部の郡では、毎年10頭に1頭の犬がこの病気を発症しており、動物愛護管理局に引き渡される犬の第1位の原因となっています。犬を守れるワクチンがあれば、愛するペットを苦しみから救い、飼い主と保護施設の負担を軽減できるでしょう。

アリゾナ大学医学部のバレー熱研究センターが開発したワクチン候補は、感染原因菌の一種から毒性を制御する遺伝子を欠損させたものを使用している。研究チームは他の大学の研究者やカリフォルニア州ロングビーチのバイオテクノロジー系スタートアップ企業アニバイブ・ライフサイエンスと協力し、改変した菌の生きた胞子を含む溶液を犬に接種した。その結果、初回接種と追加接種の2回接種が安全であり、実験室で野生菌に曝露された犬を発症から守ることが明らかになった。この結果は、10月にVaccine誌に掲載される予定に先立ち発表された。

「このモデルにおいて、ワクチンが強力な防御効果を示したという結果は非常に説得力があると考えています。しかも、野生型の感染と比較して、このモデルは攻撃的なモデルです」と、論文の主任著者であり、アリゾナ大学センター所長のジョン・ガルジアーニ氏は述べています。研究グループは現在、ガルジアーニ氏の研究室で開発された少量生産のプロトタイプをスケールアップし、犬への使用を想定した市販可能な常温保存可能な製剤の開発に取り組んでいます。その後、動物用ワクチンを規制する米国農務省に条件付き承認申請を行い、2023年までに配布されることを期待しています。

これは、1980年代にまで遡る、長い失望の連続の中での最初の朗報だ。当時、ガルジアーニ氏は資金の乏しい研究グループの一員として、不活化真菌をベースとしたヒト用ワクチン候補を研究していた。この試験は失敗に終わった。注射部位の反応があまりにも痛かったのだ。それ以来、谷熱はもちろん、真菌性疾患に対するワクチンは開発されていない。

USDA(米国農務省)にこのワクチンのポートフォリオを提出するだけでなく、次のステップとして、約600匹の犬を対象に、実環境での安全性試験を実施する予定です。アニニブ社の創業者兼CEOであるディラン・バルズ氏によると、飼い主は1ヶ月後に検査を受ける代わりに、ペットにワクチンを無料で接種することを申し出ることになります。ワクチンが承認されれば、獣医師に販売することが目標です。これにより、感染した犬に1年間、場合によっては生涯にわたって投与しなければならない薬の投与に代わる予防的代替手段を提供することができます。

運が良ければ、これらの販売収入(バルズ氏は1回分あたり30ドルから60ドルと見積もっている)で、同社の残りのポートフォリオ(候補化合物をヒト用ワクチンとして開発する権利を含む)を賄える可能性がある。この開発のために、同社は新たなパートナーを探す予定だ。アニヴィーブの中核事業は、動物用医薬品として再利用できる未開発の化合物を研究文献から探し出すことだ。「しかし、これが私たちのこだわりでした」とバルズ氏は言う。「真菌ワクチンがこれまで存在しなかったという事実を、私は理解していませんでした。」

真菌感染症の専門家が最も待ち望んでいるのは、ヒト用のワクチンです。「ワクチンは絶対に必要です」と、カリフォルニア大学デービス校の谷熱センター共同所長で医学准教授のジョージ・トンプソン氏は言います。同センターは、ヒト患者の主要な治療センターであると同時に、最初のワクチンの試験が行われた機関でもあります。「この病気は年々増加しており、最も脆弱な人々、つまりセントラルバレーの農業従事者や太陽光発電所建設労働者に影響を与えています。彼らは谷熱の合併症を経験した場合、医療を受けるための資源がありません。ですから、ワクチンによる予防は、まさに大きな前進となるでしょう。」

谷熱(専門的にはコクシジオイデス症)の脅威に対抗することが困難になっている理由はいくつかあります。この病気は、コクシジオイデス・イミティス(Coccidioides immitis)コクシジオイデス・ポサダシ(Coccidioides posadasii)という微生物によって引き起こされます。まず、この病気は真菌によって引き起こされます。つまり、細胞レベルでは細菌やウイルスよりも人間に近いということです。真菌を殺せる薬は、人間の細胞にもダメージを与える可能性があります。

真菌感染症は世界中で深刻な問題となっており、ある団体は毎年3億人が感染し、160万人が死亡していると推定しています。しかし、谷熱はその中でもニッチな疾患です。その発生地域は、米国西部、メキシコ、中央アメリカ、ブラジル東部、アルゼンチン北部に限定されているようです。2019年の米国での最新の感染者数は18,407人ですが、研究者らは実際の感染者数は15万人以上と推定しています。

既知症例と疑い症例の差は、複雑な要因によるものです。乾燥期に土壌中の菌から放出され、数百マイルも飛散する胞子を吸い込んだとしても、必ずしも全員が発症するわけではありません。吸い込んだ人は、発熱、咳、倦怠感といった症状をインフルエンザと勘違いすることがあります。感染者のうち、真菌の増殖によって肺が閉塞するなどの重篤な症状を呈するのは約10%に過ぎず、骨、関節、脊椎、脳への真菌の侵入といった最も深刻な合併症を発症するのは約1%に過ぎません。

さらに、谷熱は地域特有の病気であるため、医師は地域特有の知識がなければその存在を認識することができません。ニューヨーク市で働く人は、ラスベガスの医師のようには認識しないかもしれません。さらに、公衆衛生当局への報告義務がある疾患として谷熱を挙げているのはわずか26州(ワシントンD.C.を含む)に過ぎません。カリフォルニア州はアリゾナ州に次いで最も感染者が多い州の一つですが、裕福なハイテク労働者が谷熱を発症することは稀です。主な被害者は、免疫不全状態にある人、屋外で働く人、または高温、強風、埃っぽい環境にさらされる人です。農業従事者だけでなく、請負業者、道路工事作業員、掘削機、住宅分譲地の設計を行う住宅建設業者などもその対象となります。

他にもリスクのある人々がいます。南西部の基地に配属された軍人や、寒い北部の州から冬季休暇で帰省する人々です。彼らは皆、医師がこの病気を診断する可能性が低い地域に帰省します。私が今夏、 Scientific American誌に寄稿したように、2018年にCDCの疫学者たちがこの病気の全米調査を行い、主にカナダ国境沿いに位置する14州で症例を発見しました。これらの地域は非常に寒冷であるため、そこで感染が発生するはずがありません。患者の過去の渡航歴を解明した結果、調査員は患者が南部のどこかで感染し、菌を持ち帰ったことを突き止めました。

「もしワクチンが開発されれば、まずは流行地域に住む人々、つまり免疫不全の人々が対象になるでしょう」とトンプソン氏は言う。「しかし、ワクチンは旅行医学の主流になる可能性もあります。特定の地域を訪れる前に渡航勧告を出すことも検討してみる価値はあるでしょう。ただし、州が人々に渡航前にワクチン接種を受けるよう勧告するとは考えにくいでしょう。」

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谷熱は米国で年間39億ドルの費用がかかると推定されており、ある推計によると、ワクチンによって医療費を年間15億ドル節約できる可能性がある。しかし、気候変動によって谷熱が感染リスクとなる場所が拡大しているため、その費用、ひいてはワクチン開発の緊急性は確実に高まる。この菌は温度と湿度に反応する。繁殖には暖かい環境が必要で、湿った状態では土中に静止したままでいる。しかし、温暖化が進むにつれて、コクシジオイデスに新たな生息域が開かれ、降雨パターンの変化によってコクシジオイデスが繁殖し始めた場所は乾燥し、菌が分解して漂流することになる。ワシントン州の中心部には既に脆弱な地域が知られており、以前はコクシジオイデスには寒すぎると考えられていた場所だ。2010年には、建設作業員とATVで走り回っていた10代の若者の3人がそこで谷熱に感染した。

2019年、ロスアラモス国立研究所の地球システム科学者、モーガン・ゴリス氏は、気温と降雨量データを用いて、湿度と気温の範囲における菌の既知の挙動に基づき、谷熱の流行地域をより正確に推定した。ゴリス氏はこれらの知見とさまざまな気候温暖化予測を組み合わせ、温室効果ガス排出のさまざまなシナリオにおいて谷熱の分布範囲がどのように拡大するかをモデル化した。最も温暖化が進んだシナリオ(世界平均気温が華氏約9度上昇)では、この病気が流行する可能性のある地域は2100年までに倍増し、アイダホ州、ワイオミング州、モンタナ州、ネブラスカ州、ダコタ州など17州に及ぶ。モデルは症例数を半減すると予測した。この研究に基づく別の分析では、ゴリス氏は2100年までに米国における谷熱のコストが年間185億ドルに達すると推定した。

迫り来る法案、そしてその根底にある病気や死こそが、ワクチン開発に踏み切る最大の根拠となるかもしれない。「気候変動は既存の脅威を悪化させ、新たな脅威を引き起こすでしょう」とゴリス氏は言う。「将来、新興感染症に適切に対処するためには、資源が必要になります。谷熱のリスクに対処するワクチンがあれば、他の気候変動問題、特に人間の健康に関連する問題に取り組むための資源を確保できるでしょう。」


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