知識の共有と市民の関与は、SARS-CoV-2パンデミックによって引き起こされる連鎖的な危機の解決策を見つけるために重要です。 この記事はISCブログシリーズの一部であり、ISCメンバーからの最新のCOVID-19関連の出版物、イニシアチブ、および調査結果のいくつかを強調することを目的としています。
「科学は明確で明確に定義された基本概念に基づいて構築されるべきであるという見解はしばしば擁護されます。 実際、そのような定義で始まる科学は、最も正確でさえありません。 科学的活動の真の始まりは、むしろ現象を説明し、次にそれらをグループ化し、分類し、相互に関連付けることにあります。」
フロイトS.（1915）。 「本能とその変遷」： ジークムント・フロイトの完全な心理学的作品の標準版 （Vol。14）、Strachey J.、編集者。 （ロンドン：ホガースプレス）。
分類法（物事の分類と命名の分野）は、すべての科学の基盤です。 これは、Sigmund Freud（1856〜1939）が心理分類学者、Dmitri Mendeleev（1834〜1907）が化学分類学者、Victor Goldschmidt（1888〜1947）が鉱物分類学者として認識し、今日CERNの科学者が分類学者として認識しています。粒子物理学の。 ただし、ほとんどの人にとって、分類法は生物学、つまり生殖と進化を行う生物に関連しています。 この分類法には通常、植物、動物、細菌が含まれますが、ウイルスもこのカテゴリに含まれます。 確かに、その壮大な多様性と豊富さのために、ウイルスは分類学者にとって挑戦であり、機会でもあります。
「進化のメカニズムは、地球上のすべての種の統一と多様性を説明しています。」
Reece JB、etal。 （2014）。 第1章進化論、生物学のテーマ、および科学的調査。 キャンベル生物学（10th ed。）、Campbell N. et al。、編集者。 （ボストン：ピアソン）。
ウイルス分類が重要なのはなぜですか？
ウイルスの分類法は、ウイルスの臨床的、生物学的、および進化的特徴を、すべてのウイルスに対応して接続するフレームワークに配置できるため、重要です。 これがもたらす理解には、計り知れない実用的な価値があります。 たとえば、ウイルスが動物の貯水池から人間に出現した場合、分類学的観点から、ウイルスがどのように発生したか、どのホストから発生したか、どのように複製するか、どのように病気を引き起こすか、そして人間がどのように反応するかを理解するのにはるかに適した立場になります。感染することへ。 その結果、私たちは治療法を考案し、ワクチンを製造するのにはるかに適しています。
現在COVID-2パンデミックを引き起こしている新しいコロナウイルスである重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2（SARS-CoV-19）はその好例です。 分類学は、このウイルスの自然の宿主がコウモリである可能性が最も高いこと、およびその遺伝物質（ゲノム）が異なる親ゲノムのスプライシング（遺伝子組換え）によって進化したことを理解するのに役立ちました。 また、2003年に出現したSARSコロナウイルスと新規コロナウイルスが密接に関連していることを知ることで、レムデシビルなどの抗ウイルス薬をCOVID-19の治療に転用することが可能になりました。1 2003年のコロナウイルスに感染した患者の細胞から生成されたモノクローナル抗体が19年のCOVID-2020患者の治療に役立つ可能性があるというリードに従うこと2.
2019年2003月、中国の武漢で新しいコロナウイルスが出現しました。 このウイルスは2年のSARSコロナウイルスと密接に関連しているため、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2と名付けられました。SARS-CoV-2019はコロナウイルス感染症19（COVID-2020）の原因物質です。 2年10月末までに、SARS-CoV-500,000は世界中で19万人以上に感染し、XNUMX万人以上のCOVID-XNUMX関連の死亡がありました。
ウイルスはどのように分類されますか？
他の生物と同様に、ウイルスは類似点と非類似点に応じて分類群と呼ばれるグループに分類されます。 最も低いランクは種です。 これらは属に集められ、家族、目、綱、門、王国、領域などに集められます。 全体として、ウイルスの多様性の全範囲を網羅する15ランクの階層構造があり、ウイルスが最初に発生してから現在に至るまでの進化の期間にわたって広がっています。3.
ウイルス分類は、伝統的に、主に外部（表現型）の特徴（ウイルス粒子のサイズと形状、感染した宿主の範囲、および感染に関連する疾患）に基づく記述システムです。 これまで以上に強力なDNAシーケンシング技術の発明により、ウイルス分類は徐々に進化科学の一分野になりました。 この変化は、環境サンプルのハイスループットシーケンス（メタゲノミクス）のために近年加速しており、驚くべき範囲のウイルスの検出につながっています。 これらの進歩と、これらのウイルスについてはゲノム以外は何も知らないという事実のために、タンパク質と核酸配列の関係に基づいてウイルスをグループ化すること（系統発生学）が分類群を定義する重要な手段になりました。
まだたくさんの質問があります。たとえば、私たちが作成する分類群は、自然界に見られるウイルス集団とどのように関連しているか、配列情報のみを使用してウイルスの初期の進化の歴史を確実に再構築できるでしょうか。 それにもかかわらず、ウイルスの全体、宿主との複雑な相互作用、および自然生態系におけるウイルスの役割をより完全に理解するのに役立つ新しい時代に突入していることは明らかです。
「分類法は、科学として、また芸術として説明されることもありますが、実際には戦場です。」
ブライソンB.（2003）。 ほぼすべての短い歴史の中で（ニューヨーク市、ブロードウェイプレス）。
ウイルス分類群はどのように命名されていますか？
ウイルス分類は、分類に名前を付けるための優れたシステムと組み合わせると、教室、実験室、病院、規制当局、および一般の人々との強力なコミュニケーション言語を提供します。 ウイルス分類に関する国際委員会 （ICTV）はこのシステムの開発を担当しています。 分類群に名前を付けるための規則があります。特に、さまざまなランクを示すために使用される語尾と、名前が書かれている形式があります。 種以外の分類群の名前は古くから標準化されており、ICTVは現在、分類と命名が必要となる膨大な数の新たに発見されたウイルスに対処するために種名の標準化を積極的に目指しています。 この命名法は、ほぼ1707年前にCarl Linnaeus（1778〜300）によって最初に記述されたように、XNUMXつの単語（二項式）で構成される可能性があります。
XNUMXつ確かなことは、ウイルスの分類は刺激的な情熱と激しい議論を続けることです。
ウイルスとウイルス病はどのように名付けられていますか？
ICTVによって命名されたウイルス分類群とは対照的に、ウイルス名はウイルスを発見して研究する専門家によって選択されます。 それらは、関連するコミュニティによって受け入れられ、使用されている場合にのみ有効です。 これを管理する規則はありませんが、一般に、ウイルスは、ホスト、ウイルスが最初に分離された場所、ウイルスが引き起こす病気の症状、表現型の特徴、またはこれらの組み合わせから名前を取得します。 規制がないにもかかわらず、ウイルス学者が、ウイルス、ウイルス種、および病気を互いに区別できるようにする限られた数の命名パターンを使用して、書かれていない一連の規則の中で直感的に作業しているように見えるのは驚くべきことです。 時々それはうまくいきます–水痘帯状疱疹ウイルスは種に属します ヒトアルファヘルペスウイルス3 水痘を引き起こします（「ポックス」ウイルスではありませんが）。 時々、システムはあまり成功しません–日本脳炎ウイルスは種に属します 日本脳炎ウイルス 日本脳炎を引き起こします。
新しいウイルス病の命名も、かなり無計画なプロセスです。 ウイルスが人間に感染して病気を引き起こす場合、世界保健機関（WHO）は、病気の名前は病気の症状に基づいていることを推奨し、病気を引き起こすウイルスがわかっている場合は、名前の一部にする必要があります。 一方、名前には、地理的な場所、人の名前、文化、人口、産業または職業上の参照、または過度の恐怖を引き起こす可能性のある用語を含めないでください。 これらのガイドラインに従わない場合、WHO自体が暫定名を発行する可能性があります。これは通常、国際疾病分類の後半で確認されます。
「事前に警告され、事前に準備され、準備されることは勝利の半分です。」
ミゲルデセルバンテスサアベドラ（1856）。 「ドンキホーテデラマンチャの冒険」。 ペンギンクラシックスでは; Rev Ed版、2003年、（ロンドン：ペンギンブックス）。
視点
ウイルスはゲノムが小さく、生成時間が短く、少なくともRNAウイルスの場合、間違いを犯しやすい複製酵素を持っています。 その結果、それらは他の生物よりもはるかに急速に進化します。 これは、循環するウイルスの集団の進化（ミクロ進化）と、はるかに長い期間にわたるウイルスの進化（マクロ進化）を研究するためのユニークな機会を提供します。 ウイルスが生物学の幅広い側面を明らかにしたように、たとえば、感染した細胞の働きを分析できるようにすることで、配列の整列や機能の予測など、生物学全体で使用される分類学的手法をロードテストする機会も提供します。非常に多様なタンパク質の分析、および大規模なデータセットを含む系統学的再構築プログラムの堅牢性の評価。 将来の開発は、ウイルスと細胞分類システムの統合を改善し、微生物、植物、獣医学、医学、計算および環境科学にも広範囲にわたる影響を及ぼします。 最後に、ウイルスによって引き起こされた、そして今後も引き起こされるエピデミックやパンデミックの社会的、経済的、個人的な影響を軽視できないことは明らかです。
スチュアート・シデル、ICTV副社長
アンドリュー・デイヴィソン、ICTV会長
www.ictv.グローバル
参考文献
1. Pruijssers AJ、George AS、SchäferA、 ら。 レムデシビルは、ヒトの肺細胞ではSARS-CoV-2を、マウスではSARS-CoV-2RNAポリメラーゼを発現するキメラSARS-CoVを強力に阻害します。 プレプリント。 bioRxiv。 2020; 2020.04.27.064279。
2. Pinto、D.、Park、Y.、Beltramello、M。 ら ヒトモノクローナルSARS-CoV抗体によるSARS-CoV-2の交差中和。 自然 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2349-y
3. Gorbalenya、AE、Krupovic、M.、Mushegian、A。 ら ウイルス分類の新しい範囲：ウイルス圏を15の階層ランクに分割します。 ナット微生物 5, 668〜674（2020）
謝辞
ジークムント・フロイトの写真：マックス・ハルバーシュタット、1921年、パブリックドメイン、米国議会図書館。
コロナウイルスのイラスト：2020年、パブリックドメイン、米国疾病予防管理センター。
ウイルス分類の例。 2020年、著者の著作権。 CC-BY-4.0ライセンスの下で使用でき、リファレンス3に同意します。
RCSB Protein DataBankのDavidS.Goodsellによるイラスト。 土井：10.2210 / rcsb_pdb / goodsell-gallery-019
