マラリアの原因となる寄生虫は、非常に長い間、人間の集団に致命的な影響を及ぼしてきました。 例えば、鎌状赤血球の突然変異は、マラリアからある程度身を守ることができるため、集団の中で維持されています。 しかし、現在でもマラリアは年間50万人の命を奪っており、私たちを守るための市販のワクチンはまだありません。 マラリアは、間違いなく人類に影響を与える最悪の寄生虫病の 1 つであり、人間にマラリアを引き起こす寄生虫は全部で 5 種あります。

このように大きな影響を持つ寄生虫がどこから来たのか、研究者は常に知ろうと努めています。 共通の祖先からヒトとチンパンジーの系統が分かれたとき、その共通の祖先に感染していたマラリア原虫も分岐し、ヒトのマラリア種とチンパンジーのマラリア種になったのでしょうか。 これは、マラリアを引き起こす寄生虫であるマラリア原虫の種が、ビバックス原虫とともに、人間のマラリア患者や死亡者の大半を占める原因であると長い間考えられていました」

しかしながら、マラリア原虫の起源に関する有力な説は、もっと若く、約6万年前に東南アジアのマカクザルから人間に飛び込んだというものです。

これらの説が正しくない場合、猿と猿から人間へのマラリアの種を超えた将来の感染リスクを評価するために、研究者は人間に感染するマラリアの原虫の本当の起源を見つける必要があります。 また、この情報は、感染症の治療や管理方法に関する重要な手がかりを与えてくれる。 現在、ゲノム配列決定技術の新たな発展により、マラリアの起源に関するストーリーの脚本がひっくり返りました。 このような分析により、生物集団の系統樹が得られ、どの系統の種が他の種を生み出したかなどを推定することができます。 DNAの種やセクションが多ければ多いほど、より多くの関係や情報を得ることができる。 これはまさに、マラリア原虫で行われてきたことです。

類人猿からマラリアの DNA を収集する能力は、従来、これらの動物から血液を採取する必要があるため制限されていました。 この 10 年間の技術の進歩により、猿の糞からマラリア DNA を採取して分離できるようになり、膨大な数のサンプルの配列を決定し、その結果をマラリア原虫の系統を構築するためのデータに加えることができる可能性が出てきたのです。 その結果、類人猿は当初考えられていたよりも多くのマラリア原虫を保有していることが判明し、この新しいデータによって、ヒトへのP. falciparum感染が現存の類人猿に由来する可能性が初めて示唆されたのである。 今年初め、Dorothy Loy と同僚たちのグループは、これらの発見に関する優れたレビューを発表しました。

Results give rise to a new theory

3500 の配列サンプルのうち、6 種の Laverania (Plasmodium 属の一亜属) が同定されました。 西ゴリラからの1系統はP. falciparumとほぼ同一であった。 当初は、これらの感染症がヒトのマラリアがゴリラに感染する手がかりになると考えられていたが、さらに分析を進めると、実はヒトのP. falciparumがこのゴリラ種の子孫であることが判明したのである。 おそらく、この致命的なヒトの寄生虫は、チンパンジーの共通祖先から分かれた初期の人類と共進化したのではなく、およそ 1 万年前に 1 回の感染イベントでゴリラから人類にジャンプしたのです。 もともと、ごく少数の P. falciparum 寄生虫だけが、生き残るための正しい突然変異のセットをもっていたため、ヒトに飛び込んできたのです。 現在、ゴリラマラリア種はヒトの中で生き残ることができないようだ。 少数のユニークな寄生虫のみがヒトに感染することができたため、この集団は、元の集団の全寄生虫よりも多様性が低くなっており、これは集団ボトルネックとして知られる状況である。 マラリアゲノムの時間的な遺伝子変化の平均量と、P. falciparumとゴリラマラリア種の間の違いの数を理解することによって、研究者はこのスイッチがわずか1万年前に起こったと推定することができました。

P. falciparumの起源に関するこの新しい理解は、唯一の新しい発見ではありませんでした。

Plasmodium vivaxの新しい起源

P. vivaxがマカクからヒトへジャンプした後にアジアで発生したという理論は、常に2つの疑問を解決する難しさを抱えていました。 第一に、人類がアジアに進出したのは6万年前であり、マカクマラリアと P. vivax との分岐はそれよりはるかに古いようである。 第二に、東南アジアではなくサハラ以南のアフリカに多く存在するダフィー陰性表現型は、P. vivaxからの高い選択圧に対応して選択されたと考えられていることである。 vivaxは赤血球に侵入しにくいと考えられている。

これらの問題は、新しいサンプリングと系統樹から生成された理論を用いて解決した。

P. vivaxとその関連株がチンパンジーやゴリラで非常によく見られることがわかり、P. falciparumと同様にP. vivaxもアフリカ猿に起源を持ち、アフリカでヒトにジャンプした可能性が最も高いと証明されました。

今後の研究の方向性

これらのヒトマラリアの起源に関する理論の書き換えは、マラリア研究の新しい重要な道を開く可能性があるため、重要な改訂であると言えるでしょう。 どのような遺伝子や突然変異によって、マラリアが類人猿からヒトに飛び移れるようになったのか。 これらを見つけることで、新しい創薬ターゲットや治療法の選択肢が開けるかもしれません。 同様に、どの遺伝子がヒトと類人猿のマラリア原虫の両方に類似しているのでしょうか？ これらは、ワクチンや薬剤のターゲットとなりうる、広く保存された重要な機能を示しているのではないでしょうか？ マラリアが発見されてからわずか100年余り、マラリア原虫の研究には多くの資金と労力が費やされてきました。 マラリア原虫の起源を明らかにしたことは、マラリアの感染地域に住む人々の生活の改善につながることが期待される重要な成果です

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