自然：気候温暖化は種の拡散とウイルスの進化を引き起こす可能性がある

自然界には人間に感染する能力を持つウイルスが少なくとも 10,000 種類存在しますが、現在のところ、ウイルスの大部分は野生哺乳類の間でのみ静かに広がっています。しかし、気候や土地利用が変化すれば、これまで地理的に隔離されていた野生生物種間でウイルスが共有される新たな機会が生まれることになる。

最近、ネイチャー誌に掲載された論文では、気候変動の影響で、2070年までに少なくとも15,000件の新たな種間ウイルス感染が発生すると予測されていると指摘されている。ウイルス共有の機会が増えることで、今後50年間で、特にアフリカとアジアにおいて、新たな感染症が動物から人間に感染するリスクが高まる可能性がある。

研究者たちは、地球の気候が温暖化し続けると、多くの寄生虫や病原体を持つ野生動物は生息地の移動を余儀なくされるだろうと予測している。しかし、これらの絶望的な野生動物は、人間が住む地域に移動する可能性が高い。この現象により、ウイルスが人間に広がるリスクが大幅に高まり、新たな伝染病の発生につながるでしょう。

科学者たちはまた、気候による種の分散とウイルスの進化がすでに起こっている可能性があると指摘している。こうした変化は、エボラウイルスやコロナウイルス、その他の新しいウイルスの出現につながり、追跡が困難になったり、病原体が野生動物から人間に広がる際に「踏み石」種を介してウイルスが人間に飛び込みやすくなったりする可能性がある。

「最も近い類似点は、実は野生動物の取引で見られるリスクです。野生動物市場を心配しているのは、不健康な動物を不自然なグループにまとめると、ウイルスが徐々に伝染する機会が生まれるからです。ちょうどSARSがコウモリからジャコウネコへ、そしてジャコウネコから人間へと広がったのと同じです」と、この研究の筆頭著者で、ジョージタウン大学医療センターのグローバル健康科学・安全保障センターの助教授であるコリン・カールソン博士は述べた。

「しかし、今では野生動物市場は特別なものではなくなりました。気候が変化する中で、こうしたプロセスはほぼありふれたものになりました。」

気候が温暖化するにつれ、多くの動物種が寄生虫や病原体とともに新たな環境へと追いやられています。こうした地理的移動により、それまで交流のなかった種の間でのウイルスの交換が促進され、野生動物から人間への病原体の伝染である人獣共通感染症の「流出」が促進された可能性がある。

これまで、地球規模の変化が、ウイルスの共有や新たな感染症の潜在的な将来のホットスポットにどのような影響を与えるかを評価した研究はほとんどありませんでした。この新しい研究では、コリン・カールソン氏とその同僚は、さまざまな気候変動シナリオの下で、2070年までに3,870種の哺乳類の地理的分布がどのように変化する可能性があるかを調査しました。

研究者らは、哺乳類のウイルス共有パターンのモデルを使用して、3,139種の動物の間で将来的に種間ウイルス感染が起こる可能性を予測した。哺乳類種間の新たな遭遇は世界中のどこでも起こり得るが、熱帯アフリカや東南アジアの人口密度の高い地域に集中するだろう。地球温暖化が2°C上昇するというシナリオでは、気候変動による哺乳類の分布の再編により、2070年までに少なくとも15,000件の新たな種間ウイルス共有事象が発生すると予想されている。また、この研究では、こうした新たなウイルス共有事象は主にコウモリによって引き起こされると予想されており、コウモリは人間に容易に感染する可能性のあるウイルスを運ぶ可能性がある。

図 | 2070年までに、アフリカ、中国南部、インド、東南アジアの人口密集地は、野生動物における種間ウイルス感染のホットスポットと重なるだろう（出典：GUMC）

この研究は、さまざまな哺乳類の生息地の変化につながる地理的範囲の変化に焦点を当てています。同種の哺乳類が初めて他の種と遭遇すると、こうした地理的移動によって、それまで交わりのなかった種の間でウイルスの交換が促進され、何千ものウイルスが共有されることになる可能性がある。

また、動物の生息地が人間の居住地と同じ場所に不釣り合いに移動し、新たな波及リスクのホットスポットが生じるのではないかとの懸念もある。今日の 1.2°C の地球温暖化シナリオでは、このプロセスの多くはすでに進行している可能性があり、温室効果ガスの排出を削減する取り組みではこれらの事象を防ぐことができない可能性があります。

もう一つの重要な発見は、気温上昇がコウモリに影響を及ぼすということだ。コウモリは新しいウイルスの最大の運搬者の一つとして知られており、飛行能力により長距離を移動し、最も多くのウイルスを共有することが可能になると考えられる。コウモリはウイルスの出現と拡散において中心的な役割を果たしているため、気候変動がパンデミックの発生に最も大きな影響を及ぼすのは、コウモリの多様性が世界的に最も高い東南アジアであると予想されている。

(出典: Pixabay)

「私たちのシミュレーションは私たちを驚かせました」とカールソン氏は語った。 「私たちは何年もかけて、さまざまなデータとさまざまな仮定でこれらの結果を再確認しましたが、モデルは常にこれらの結論を導きました。これは、努力すれば実際に未来を予測できるという、非常に驚​​くべき例です。」

「このメカニズムは、気候変動が人間と動物の健康を脅かす仕組みに新たな側面を加える」と、ジョージタウン大学人文科学部生物学科の博士研究員で共同筆頭著者のグレゴリー・アルベリー博士は述べた。 「これらの新しいウイルスが関係する種にどのような影響を与えるかは正確には不明だが、その多くが新たな保全リスクにつながり、人間の間で新たな感染拡大を引き起こす可能性が高い」

全体的に、この研究は、ウイルスが前例のない速度で宿主種間で広がり始めると、人間の健康への影響が驚異的なものになる可能性があることを示唆している。そして、気候変動は、森林破壊、野生生物の取引、工業型農業といった注目度の高い問題を上回り、パンデミック発生の最大の上流リスク要因となるだろう。

さらに、この研究は、特に動物から人間に感染する感染症のほとんどが発生する熱帯地域において、気候変動による種の分布の変化とウイルス監視を統合する必要性を強調している。研究者たちは、解決策は野生動物の病気の監視と環境変化のリアルタイム研究を組み合わせることだと考えている。

(出典: Pixabay)

「我々は次のパンデミックを予測し、予防することにかつてないほど近づいている。これは予測に向けた大きな一歩であり、これからは問題の難しい部分の解決に取り掛かる必要がある」とカー​​ルソン氏は語った。

「ブラジルオヒキコウモリがアメリカ東部のアパラチア山脈まで移動するとき、どのウイルスも一緒に移動しているのかを理解するために投資すべきです。宿主の地理的な飛躍をリアルタイムで検出することが、このプロセスがさらなる流出や流行につながるのを防ぐ唯一の方法です。」

「COVID-19のパンデミック、そして過去のSARS、エボラ、ジカ熱の流行は、動物から人間に感染したウイルスが劇的な結果をもたらす可能性があることを示している」と、この研究に資金を提供した国立科学財団（NSF）のプログラムディレクター、サム・シャイナー氏は述べた。 「ウイルスが再び人間に感染するのを防ぐには、他の動物におけるウイルスの拡散を理解する必要があります。この研究は、気候温暖化による動物の移動と交流の増加により、種間で感染するウイルスの数が増える可能性があることを示唆しています。」

参考文献:

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04788-w

https://gumc.georgetown.edu/news-release/new-study-finds-climate-change-could-spark-the-next-pandemic/