モルヌピラビルのCOVID-19変異株への影響
研究がモルヌピラビルがSARS-CoV-2の変異にどんな影響を与えるかを明らかにした。
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モルヌピラビルは、いくつかの国でCOVID-19の治療に使うために承認された抗ウイルス薬の一種だよ。この薬は、ウイルスが遺伝子材料を作る方法を変えることで働くんだ。体内に入ると、モルヌピラビルはモルヌピラビルトリポスフェート(MTP)っていう形に変わって、ウイルスのRNAと混ざることができる。そうなると、ウイルスが自身をコピーする際に遺伝コードに間違いが生じるんだ。この間違いがウイルスのコピーを生き残れないものにしちゃうから、ウイルスの成長を遅らせたり減らしたりするのに役立つの。
初期の研究では、モルヌピラビルが試験管や動物の研究でウイルスの量を大幅に減らせることが分かったんだけど、大規模な試験では、入院が必要な患者や高リスク群の死亡率を下げることはできなかったみたい。それでも、中国をはじめとする多くの国がモルヌピラビルを使い始めたんだ。
モルヌピラビルの仕組み
モルヌピラビルは、ウイルスのRNAに取り込まれて、RNAの構成要素の一つであるシトシン(C)みたいに振る舞うんだ。別の構成要素であるグアニン(G)とペアを作るんだけど、この新しい塩基は、ウラシル(U)に似た別の形に変わることができる。この変化によって、ウイルスは遺伝子材料をコピーする際にさらに多くの間違いを犯すようになって、突然変異が起こるんだ。
この突然変異は、ウイルスの遺伝コードに大きな変化をもたらすことがあるよ。例えば、GがAに変わったり、最終的にはCがUになることがあるんだ。このプロセスは突然変異を引き起こすだけじゃなく、ウイルスが広がったり生き残ったりするのを妨げることもある。
モルヌピラビルによる突然変異
モルヌピラビルによって引き起こされた突然変異はいくつかのタイプに分類できるけど、最も一般的な変化はGからA、CからUの突然変異だよ。他にもあまり見られないAからG、TからUの変化なんかもある。これらのパターンは、ウイルスの複製のいろんな段階でモルヌピラビルがRNAに取り込まれるときに最もよく見られるんだ。
最近の研究では、多くのSARS-CoV-2の変異株が長期的な感染から来てるかもしれないっていうことが分かってきたんだ。この理論は、私たちが予想するような遺伝的特徴と合わないものが見られる理由を説明してくれるよ。ウイルスの遺伝的系統を分析することで、科学者たちはモルヌピラビル治療と関係する変異のグループを見つけたんだ。
研究方法と発見
モルヌピラビルの影響を理解するために、研究者たちはSARS-CoV-2の配列のグローバルデータベースを詳しく調べたよ。特定のタイプの突然変異が多いウイルスの遺伝の木の枝を探したんだ。2022年には、特にモルヌピラビルを広く使っている国でGからAの突然変異が多い枝が増えていることが分かった。
その分析では、これらの枝が通常の枝よりも長く、かなりの間変異を蓄積してきたことを示していたんだ。また、高齢者がこれらの枝に多く含まれていて、モルヌピラビルが主に重症COVID-19のリスクが高い高齢患者に投与されたことと一致していたよ。
突然変異のパターン
さらに、突然変異パターンの調査では、特定のタイプの突然変異である遷移が増加していることが分かったんだ。10個以上の突然変異を持つ枝に注目して、GからAやCからTの変異が多い特定のグループの枝が見つかった。これはモルヌピラビル治療の可能性のあるサインを示唆してるね。
これらの枝は、典型的なSARS-CoV-2の変異とは異なる突然変異のパターンを示していたよ。研究を通じて、これらの枝は主にモルヌピラビルを使用していることが知られている数カ国から来ていたんだ。
ケーススタディ
特定の突然変異のクラスターが観察されて、オーストラリアでは20の配列が複数の個人からのもので、GからAや主に遷移のタイプの突然変異が高い率で見られたよ。イギリスや他の地域でも似たパターンが観察されて、モルヌピラビルによって引き起こされた突然変異が個人間で共有されていることを示唆しているんだ。
場合によっては、研究者たちは短期間に多くの変化が見られるような突変のタイプを見つけて、これはモルヌピラビル治療に関連する急速な突然変異イベントを示しているかもしれないよ。例えば、あるクラスターでは1、2ヶ月の間に変異が起こっているのが見られたんだ。
突然変異におけるコンテキストの役割
これらの突然変異に囲まれるコンテキストを見てみると、特定の塩基が特定のタイプの突然変異を受ける可能性が高いパターンが浮かび上がってきたよ。例えば、GからAの突然変異は特定の隣接塩基の近くでよく見られるんだ。これは、モルヌピラビルがウイルスの複製中にどのように作用するかを示唆しているかもしれないね。
研究者たちは、モルヌピラビルを投与された患者とプラセボを受けた患者で異なるタイプの突然変異を計算した結果、モルヌピラビルで治療された人たちの方がプラセボを受けた人たちより明らかに遷移が多かったことが分かったんだ。
今後の変異株への影響
モルヌピラビルが新しいSARS-CoV-2の変異株にどのように影響するかは複雑だよ。一方では、この薬がウイルスに多様性を生み出して、新しい変異や生存の機会を提供する可能性があるけど、他方では、モルヌピラビルによるほとんどの突然変異はウイルスにとって妨げになる可能性が高いんだ。
治療なしで起こる慢性感染は、時間が経つにつれて強力な変異株を引き起こす可能性があって、モルヌピラビルの効果について疑問を投げかけるね。研究者たちは、モルヌピラビルの影響を受けて広がった有意義な変異株のクラスターを見つけていないから、この薬が変異を引き起こすかもしれないけど、成功した新しいウイルス株にはつながっていないみたい。
課題と考慮事項
モルヌピラビル治療と特定の突然変異パターンとの関連性を示唆する結果が出ているけど、これらのサインを特定するのは簡単ではないんだ。突然変異はさまざまな要因によって起こることがあるし、どの突然変異がモルヌピラビルによるものかを判断するのは難しいことがある。特に、慢性感染で見られるように、複数のソースからの混合突然変異がある枝の場合はさらに難しいんだ。
また、異なる国で配列が現れる速度に大きな違いがあることも指摘されていて、これはモルヌピラビルの利用法やゲノム配列決定の頻度に関連しているかもしれないね。
結論
科学者たちは、モルヌピラビルの使用がSARS-CoV-2の突然変異パターンに特定できる影響を与えているという十分な証拠を集めているんだ。特に2022年に、薬に関連した特定の変異のセットがグローバルデータベースに現れたことがわかっているよ。これらのパターンは、モルヌピラビルがウイルスの突然変異動態にかなりの影響を与えることを示唆しているんだ。
今後もこれらの突然変異の研究と監視が公衆衛生当局にとって重要になるだろう。モルヌピラビルがウイルスに与える影響を理解することが、治療の利点とリスクを評価するのに役立ち、将来の抗ウイルス薬の開発にもつながるかもしれないね。
タイトル: A molnupiravir-associated mutational signature in global SARS-CoV-2 genomes
概要: Molnupiravir, an antiviral medication that has been widely used against SARS-CoV-2, acts by inducing mutations in the virus genome during replication. Most random mutations are likely to be deleterious to the virus, and many will be lethal, and so molnupiravir-induced elevated mutation rates reduce viral load2,3. However, if some patients treated with molnupiravir do not fully clear SARS-CoV-2 infections, there could be the potential for onward transmission of molnupiravir-mutated viruses. Here we show that SARS-CoV-2 sequencing databases contain extensive evidence of molnupiravir mutagenesis. Using a systematic approach, we find that a specific class of long phylogenetic branches, distinguished by a high proportion of G-to-A and C-to-T mutations, appear almost exclusively in sequences from 2022, after the introduction of molnupiravir treatment, and in countries and age-groups with widespread usage of the drug. We identify a mutational spectrum, with preferred nucleotide contexts, from viruses in patients known to have been treated with molnupiravir and show that its signature matches that seen in these long branches, in some cases with onwards transmission of molnupiravir-derived lineages. Finally, we analyse treatment records to confirm a direct association between these high G-to-A branches and the use of molnupiravir.
著者: Theo Sanderson, R. Hisner, I. Donovan-Banfield, H. Hartman, A. Lochen, T. P. Peacock, C. Ruis
最終更新: 2023-08-18 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.01.26.23284998
ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.01.26.23284998.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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