オミクロン変異体は謎に包まれている。科学がどのように解明するのか

2021年12月1日午前10時57分

今のところ、新型コロナウイルスの新たな変異株に関するパニックは、実際の情報よりも急速に広まっています。世界中の科学者たちが解明しようとしていることをご紹介します。

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先週の金曜日から、ウイルスとそれに関する情報の競争が始まりました。そしてしばらくの間、情報はほとんどなかったにもかかわらず、情報の流れは速まりました。

南アフリカの科学者らが、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）を引き起こすウイルスの新たな変異体を特定した。数日のうちに世界保健機関（WHO）は、このウイルスにスパイSF風の「オミクロン」という名前を与えた。細胞に付着して侵入するナノメカニカルな触手であるスパイクタンパク質に、さまざまな変異が見られることから、科学界は警鐘を鳴らし始めた。

念のため言っておきますが、あれは「みんな正気を失ってしまえ」という警報ではなく、「これは調査すべきだ」という警報でした。しかし、どうやら似たような響きのようです。科学者が18カ国でオミクロンを発見したことでパニックが広がり、渡航禁止、国境閉鎖、株価暴落、そしてアメリカでは、世界が2020年3月に逆戻りしてしまうのではないかという懸念が連日の休暇シーズン中に広がりました。南アフリカとボツワナの研究者がこれまでに最も多くの症例を発見していますが、これは捜索活動による影響かもしれません。火曜日、オランダ当局は、確認できた最も古い症例は11日前のもので、南アフリカでオミクロンが特定されるよりも前のものだと発表しました。

つまり、オミクロン変異株は広範囲に広がり、謎に包まれているということです。まるでロールシャッハテストをまとったホログラムに包まれたパリンプセストのようです。なぜなら、まだ誰も何も知らないからです。公衆衛生当局は、オミクロン変異株がデルタ変異株よりも毒性が強く、感染力も強いかどうかをまだ判断できません。デルタ変異株は昨年の夏以降、SARS-CoV-2の他の変異株のほとんどを駆逐しています。ですから、パニックになるか、ならないか。それはあなた次第です。なぜなら、今こそ科学者たちがこの問題に取り組まなければならないからです。

科学者たちがまだ解明できていないが、解明する必要があるのは、オミクロンウイルスが人から人へとどれほど効率的に感染するのか、以前の感染やワクチンによって獲得した免疫を回避できるのか、より重篤な疾患を引き起こすのか、といった点だ。「複数の種類のデータが必要です」と、カナダ・サスカチュワン州にあるワクチン・感染症機構（VDI）国際ワクチンセンターのコロナウイルス学者、アンジェラ・ラスムセン氏は言う。つまり、ゲノムデータと疫学データの取得、変異株の免疫学的差異の理解、そしてブレイクスルー感染と入院に関する統計の収集が必要だ。

すべてが複雑になるだろう。なぜなら、重要な情報が欠けているからだ。オミクロンが世界中にどれくらいの期間広がっているかだ。オランダの新しいデータは、医療計画担当者が当初期待していたよりも長く広がっていることを示唆している。これが波の始まりなのか、それとも誰も気づかなかった波の中盤や終盤なのかが鍵となる。「皆がデルタに注目していた時期に、増加傾向の始まりに捕捉されたようだ」と、ボストン大学の微生物学者で同大学の国立新興感染症研究所の研究員であるジョン・コナー氏は言う。「この情報を早期に得ることの良い点は、世界中の人々が、新しい変異株によって生じるあらゆる疑問を検討し始められることだ。私たちの診断法はまだ有効か？ワクチンによって生成される免疫反応はまだこのウイルスを中和できそうか？」

もしこれがまだ始まりに過ぎないとしたら、オミクロンに感染した人々は、人口統計学的にも生物学的にも、依然としてひとつの緊密なグループである可能性がある。そのグループが何らかの理由で一般の人々よりも脆弱であれば、変異株はより危険である（より速く移動したり、人々をより重症化させたり）ように見えるかもしれない。あるいはその逆が真実かもしれない。それを解明するために、疾病動態研究者は「法廷会計」を行い、デルタのような過去の波がどのように動いたかを調べ、それをオミクロンで起こっていることと比較するかもしれない。それは、彼らがオミクロンの波の深刻さを過小評価していたか、過大評価していたかについて何かを教えてくれるかもしれない。「今頃に相当する期間だけを使ってデルタを評価していたとしたら、どれほど間違っていただろうか」と、ペンシルベニア州立大学感染症動態センター所長のマシュー・フェラーリは言う。

要するに、初期のデータに基づくと、科学者たちはデルタについてほとんど何も知りませんでした。今や彼らはデルタについて隅々まで理解しています。オミクロンを理解するには、同じような忍耐が必要になるでしょう。第一歩として、南アフリカの科学者によって最初に生成された変異株の遺伝子構造に関するより詳細な情報が、この変異株の拡散挙動に関する初期の考えに役立つ可能性があります。「遺伝子構造から、このウイルスがどのようにして抗体による中和を逃れるのか、ワクチンを逃れるかどうかなどを推測できるようになります」と、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンのウイルス学者ディーナン・ピレイ氏は述べています。しかし、それはあくまでも推測に過ぎないと彼は付け加えます。「決して真相を突き止めることはできませんが、他の変異株の遺伝子に関する知識に基づいて、計算に基づいた評価を行うことはできます。」

次の答えは、既存の研究、いや、オミクロンについて人々を非常に不安にさせている研究に基づいています。科学者たちは既に、スパイクタンパク質の改変版を人体に害を及ぼさないウイルス（通常は水疱性口内炎ウイルス（VSV）のようなものを「擬似ウイルス」にしたもの）に付着させ、それを様々な人々の血清（基本的には血液の免疫成分）と混合しています。典型的には、新型コロナウイルス感染症に罹患して回復した人、ワクチン接種を受けた人、あるいはモノクローナル抗体による治療を受けた人です。そして「結合親和性」、つまりそれぞれの血清がタンパク質に対してどの程度の免疫反応を示すかを調べます。これは、免疫システムがスパイクタンパク質の変化にどれだけうまく対抗できるかを示す指標です。「ウイルスまたは擬似ウイルスが細胞上に作るプラークの数を50%減少させる力価、つまり希釈率を見つけます」と、カリフォルニア大学サンタクルーズ校の感染症研究者であるA・マーム・キルパトリック氏は述べています。「通常は、新しい変異体の中和力価を以前の変異体と比較します。」

研究者たちは、デルタ型、アルファ型、そして武漢で発見された最初の型を含む、他のCOVID-19変異株についても同様の数値を持っています。「オミクロン型で特に興味深いのは、これまでの主要な変異株である野生型やデルタ型と比べて、非常に多くの変化が見られることです」とフェラーリ氏は言います。「あまりにも多くの違いがあるため、それらの違いがどのように相互作用するのかを懸念しなければなりません。」

次のステップは、オミクロン社自身を用いて、ウイルスと免疫を対象とする同様のアッセイを行うことだ。「本物のウイルスを対象とするのです」とフェラーリ氏は言う。「比較的迅速に実施できますが、バイオセーフティーレベル3という特殊な環境で行う必要があります」。つまり、危険な呼吸器病原体を扱うための実験室をエアロックで密閉し、全員が防護服と人工呼吸器を着用する必要がある。フェラーリ氏によると、結果が出るまで1～2週間かかるという。キルパトリック氏は、もっと早く結果が出るかもしれないと述べている。

もちろん、問題は、これがまだ実験室で得られた情報に過ぎないということです。「研究室で観察される現象は、現実世界で起こる現象よりもはるかに単純です。私たちの実際の免疫システムは明らかにはるかに複雑です」と、ベルン大学の進化遺伝学者エマ・ホドクロフトは述べています。「つまり、遺伝子配列を見るだけでは、この変異体がどの程度の免疫回避能力を持つのか、あるいはどの程度伝染性が高いのかを完全に予測することはできません。それを知るには、より多くのデータを待つ必要があります。」

オミクロンがどれほどのリスクをもたらすかを現実的に把握するには、あらゆる遺伝子配列を臨床データと照合することが極めて重要になります。具体的には、誰が発症したか、どの程度の症状だったか、人口統計学的特徴、そしてオミクロンが感染する前に感染またはワクチン接種を受けたことがあるかどうかなどです。「遺伝子配列から、必ずしもこの変異株の臨床的危険性が高いか低いかを示す兆候が得られるわけではないことに注意することが重要です」とホドクロフト氏は言います。「また、オミクロンによる最初の感染者が、それほど以前から特定されていなかったことも非常に重要です。そして、より重篤な症状が現れた場合、数週間後には症状が現れることが多いのです。」

しかし、一つはっきりしているのは、変異株の出現を南アフリカのせいにするのは間違いだ。同国の研究者は変異株の発見が非常に優れており、世界に警告を発するだけの透明性があった。それでも、同国でのオミクロン株の感染者数は、その臨床経過を解明する上で重要な手がかりとなるかもしれない。南アフリカは若い国で、人口の37％が20歳未満だ（ちなみに米国では、人口の22％が19歳未満だ）。若い人の方がCOVID-19に抵抗しやすい傾向があるため、オミクロン株が軽症という当初の印象は歪んでいるかもしれない。「私たちがすべき重要なことの一つは、他の集団における変異株の広がりに何が起こっているかを本当に注意深く見守ることです。特に南アフリカでの感染者数と、それが入院にどのような影響を与えるかを注視する必要があります」と、ウォーリック大学医学部のウイルス学者ローレンス・ヤングは言う。「オミクロンがより重篤な疾患を引き起こす可能性があるかどうかについて、何らかの結果が出るとしたら、それは南アフリカで明らかになるだろう。」

さらなる混乱要因として、サハラ以南のアフリカではHIV-AIDSが依然として蔓延しており、感染者の多くは北半球で入手可能な抗レトロウイルス薬を利用できていないことが挙げられます。これは疾患の相乗効果を意味している可能性があります。つまり、HIVによって免疫系が弱体化した人が、変異株の温床となり、変異を発現させた可能性があるのです。昨年、イギリスで免疫不全の患者に起こった事例がまさにそれです。「免疫系が強い人の場合、ウイルスはある程度進化し、免疫系が複製を抑制します。しかし、免疫不全の人の場合、ウイルスは暴走することが分かっています」と、ニューヨーク大学グロスマン医学部の助教授であり、新型コロナウイルスモデリングチームの共同リーダーであるアンナ・バーシュテイン氏は述べています。「免疫不全の人の体内でウイルスが暴走するという進化圧力が、必ずしも人類全体にとって本当に恐ろしいものへと進化させるとは限らないので、少し安心できます。」

オミクロンがペトリ皿ではなく人間にどのような影響を与えるかを明らかにするには、長い時間がかかるだろう。一見基本的な疑問である「オミクロンがより重篤な感染症を引き起こすかどうか」でさえ、容易に解明できるものではない。研究者は病院のデータを使用するため、十分な数の人が実際に医師の診察を必要とするほど重症化するまで待たなければならない。理想的には、研究対象となる人々は全員ワクチン未接種で、過去に感染したことがない。「南アフリカでこのデータを取得するには、過去に感染したことのない人が十分に残っているかどうかはわかりません」とキルパトリック氏は言う。もしそうでない場合は、入院を必要とするほど重篤な疾患を予防する上で、ワクチンがどれほど効果的かを研究するしかないだろうと彼は言う。

研究者たちは、ワクチン接種を受けた人のブレイクスルー感染率と、未接種者の感染率の比較も試みる予定ですが、統計は扱いが難しいです。これらは観察研究であり、対象とする集団やその測定方法にバイアスが生じるリスクがあります。例えば、2つの集団の違いは、どの集団が病院や医療へのアクセスを持っているかによって決まる可能性があります。キルパトリック氏によると、これらの研究には4～6週間かかる可能性があるとのことです。

一方、ウイルス学の代替指標となるのは疫学だ。他の変異株と比較して、オミクロン株がどれだけ存在しているかを測定する必要がある。世界中の研究者たちは、新型コロナウイルス感染症の新たな症例を検査し、人々がどの変異株に感染しているか、そしてオミクロン株の数が例えばデルタ株よりも速く増加しているかどうかを調べる。これは、新しい変異株が人から人へとより容易に感染するのか、それとも人の免疫システムをすり抜けやすいのかを解明するためだ。「もし急速な置換が見られれば、それは感染が急速に進んでいることを示しているか、あるいは免疫回避を示唆している可能性があります」とフェラーリ氏は言う。「現時点ではこの2つのことが混同されています。デルタ株がオミクロン株に置換されたとしても、それが感染力の上昇によるものなのか、免疫防御力の低下によるものなのか、すぐには分からないでしょう。」

そしてその後、あるいはその間に、家庭内感染の追跡調査という現場疫学調査も開始されるでしょう。これにより、オミクロン株が他の変異株よりも実際に速く、より激しく拡散するかどうかなど、感染力のより正確な推定が可能になります。「二次感染率、つまりウイルスを拡散させる人数は、感染力のより明確な指標ですが、より長く、より緩やかなプロセスです」とフェラーリ氏は言います。

次に何を知る必要があるのかを解明しようとしている研究者がいる一方で、すでに起こってしまった不都合な事態を解消しようと願う研究者もいる。サハラ以南のアフリカが実際には変異株の発生源でなかったとしても、あるいはたとえ発生源であったとしても変異株はとっくの昔に漏れ出ていたとしても、渡航禁止措置には科学的根拠がない。マギル大学国際結核センターの副所長で医師、疫学者のマドゥカール・パイ氏は、渡航禁止措置は「意味をなさず、誤ったメッセージを送っています。直ちに撤回すべきです」と述べている。「ワクチン接種の義務化と出発前後の迅速検査は、旅行者と国境を守るために活用できます。」

一方、渡航禁止措置は研究の進展を阻害している。まず、オミクロン変異株の分離サンプルの入手が妨げられている。「実験室でのデータ取得のスピードは、ウイルス分離株へのアクセスの速さに左右されます」とラスムセン氏は言う。「渡航禁止措置により、南アフリカとの材料の輸送が困難になり、研究活動が著しく阻害されています。」

この見方によれば、禁止措置の撤回は、オミクロン社の台頭を助長したと考えられる南北間の不平等を改善する第一歩となるだろう。この不平等は、グローバル・サウスにおけるワクチンの供給を抑制した。「世界規模でワクチン接種を推進する、強力かつ協調的な世界規模の取り組みをぜひとも見たい」とパイ氏は語る。より裕福で白人の多い国々は、ワクチンの買いだめをやめ、国際的なワクチン供給機関であるCOVAXへの寄付を増やし、製薬会社に特許権を放棄させ、ジェネリック医薬品メーカーに技術を移転して生産量を増やすよう圧力をかけなければならないだろう。

すべてが起こるまでは、パニックになりますよね?

いいえ。オミクロンのスパイクタンパク質にフランケンシュタインのように縫い込まれたすべての変異がどのような結果をもたらしようとも、マスク、特に高性能のN95マスクやKN95マスクは依然として有効です。屋外や換気のよい屋内では、依然としてウイルスが伝染する可能性ははるかに低いです。ワクチン接種は、変異株に対するある程度の防御効果をほぼ確実に提供し、追加接種は、その防御効果が時間とともに弱まるのを防ぎます。先週効果があったすべての介入は今週もまだ効果があり、米国立アレルギー・感染症研究所所長のアンソニー・ファウチがより良いデータを得るのに必要だと述べた「2週間」は効果が持続します。「オミクロンについて私たちがどれほど知っていることが少ないかに関係なく、自分自身と他の人を今守る最善の方法は、ワクチン接種と追加接種を受けることだと私たちは知っています」と、独立系研究開発機関RTIインターナショナルの研究疫学者ベス・リナスは述べています。

オミクロンを別にしても、それは良いアドバイスだ。オミクロンの到来は、デルタが去ったことを意味するわけではない。世界中で、その波は依然として拡大している。オーストリアは現在、全国的なロックダウン下にあり、オランダは事実上、午後5時から午前5時まで閉鎖されている。世界中で毎週50万人が感染し、約7000人が死亡している。「オミクロンは火種だからといって、私たちが既に燃え盛る建物の中にいるという事実から目をそらすべきではない」とホドクロフト氏は言う。古い変異株による感染は依然として続いており、死者も出ている。まだやるべきことはある。

このストーリーには、アダム・ロジャース、 グレース・ブラウン、 マリン・マッケナが協力しました。

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