レトロウイルスは、その遺伝子を宿主細胞のゲノムに組み込むことで増殖するウイルスです。感染した細胞が生殖細胞である場合、レトロウイルスは次世代に「内在性」レトロウイルス（ERV）として受け継がれ、その宿主種のゲノムの一部として広がることができます。脊椎動物では、ERVは普遍的に存在し、時には宿主ゲノムの10パーセントを占めることもあります。しかし、ほとんどのレトロウイルスの統合は非常に古く、既に劣化しているため不活性であり、その初期の宿主への影響は、数百万年の進化によって最小限に抑えられています。
ドイツのリープニッツ動物園・野生動物研究所（Leibniz-IZW）が率いる研究チームは、ニューギニアの齧歯類である白腹モザイクテールラットにおけるレトロウイルスの最近の症例を発見しました。PNASに掲載された論文では、この新しいウイルス統合のモデルを説明しています。このプロセスに関する観察は、レトロウイルスが宿主のゲノムをどのように書き換えるかについての理解を深めるのに役立ちます。
2024年2月1日に公開されたこの論文は、「A Recent Gibbon Ape Leukemia Virus Germline Integration in a Rodent from New Guinea」（ニューギニアの齧歯類における最近のGibbon ape白血病ウイルスの生殖系統への統合）と題されています。
レトロウイルスは、AIDS（HIV-1）の原因となる病原体など、ライフサイクル中に感染した宿主細胞のゲノムに組み込まれます。これが宿主の生殖細胞（卵細胞や精子を生産する細胞）で起こると、レトロウイルスは実際に宿主自身の遺伝子になることがあります。このプロセスは一般的であり、ほとんどの脊椎動物のゲノムの最大10パーセントが、このような古代の感染の残骸で構成されています。
このプロセスの最もよく研究されているモデルの1つが、現在コアラのゲノムを植民地化しているコアラレトロウイルス（KoRV）です。「このゲノム植民地化プロセス中にウイルスと宿主に何が起こるかはわかりません。なぜなら、ほとんどのこのような事象は数百万年前に起こり、私たちはレトロウイルスの残された『化石』だけを見るからです」と、リープニッツ-IZW野生動物疾病部門の責任者であるアレックス・グリーンウッド博士（Prof. Alex Greenwood）は言います。
「感染プロセス中に宿主が健康面でどのような苦痛を味わったかもわかりません。コアラレトロウイルス（KoRV）は、リアルタイムで発生し、宿主動物に対するゲノム植民地化の影響を観察できる数少ないモデルの1つです。」
現在、KoRV関連ウイルスがパプアニューギニアとインドネシアの齧歯類やコウモリで循環しているという証拠がいくつかあります。グリーンウッド博士と彼の部門の元博士課程の学生であるサバ・モッタギニア博士（Dr. Saba Mottaghinia）が率いるグループは、オーストラリアとニューギニア（Australo-Papua地域）に固有の7つのコウモリ科と1つの齧歯類科から採取した278サンプルを分析しました。
彼らは、ニューギニアの固有種である白腹モザイクテールラット（Melomys leucogaster）のゲノムを現在植民地化しているレトロウイルスを発見しました。これは、KoRVに次いで、オーストラロパプア地域からの2例目の、ゲノムを植民地化しているが機能的なウイルス生活サイクルを維持しているレトロウイルスの例です。
Gibbon ape白血病ウイルス（GALV）は、1960年代にタイの研究施設でテナガザルとウールモンキー（毛むくじゃらのサル）から発見されたウイルス群で、KoRVと非常に密接な関係があります。これは地理的な障壁、ウォレス系統が東南アジアの動物相とインドネシア；パプアニューギニア；そしてオーストラリアの動物相を分けているにもかかわらず、興味深く驚くべき関係です。しかし、タイの研究施設のテナガザルとウールモンキーがパプアニューギニアからのウイルスに感染しているという証拠があります。
「インドネシアとオーストラリアの齧歯類やコウモリ、ニューギニアのコウモリでGALV様のウイルスを発見したことは、これらのウイルス、おそらくKoRVも、ニューギニアに起源を持つことを示唆しています」と、ドイツ研究財団によって資金提供された研究プロジェクトを開始したグリーンウッド博士は述べています。
リープニッツ-IZWチームは、シャリテ、ロバート・コッホ研究所、マックス・デルブリュック・センター、ニコシア大学、カリフォルニア州立大学フラートン、南オーストラリア博物館、ビクトリア博物館の科学者たちと協力して、オーストラリアとニューギニアからの278のコウモリと齧歯類のサンプルをKoRVとGALV様ウイルスについて調査しました。
彼らは、ニューギニアの固有の齧歯類である白腹モザイクテールラットの集団でウールモンキーウイルス（WMV）であるGALVを検出しました。ニューギニアの2つの収集地点からの5匹のラットで、WMVが同じ場所にゲノムに統合されており、これはウイルスが遺伝子として広がり、感染によってではないことを示しています。つまり、ゲノムの一部になっています。しかし、他の白腹モザイクテールラットの集団では、ウイルスは存在しませんでした。これは、オーストラリア北部のすべてのコアラがゲノム内にKoRVを持っているのに対し、オーストラリア南部のコアラには完全なKoRVが存在しないことと同様です。
ウイルスは現在「完全なMelomysウールモンキーウイルス」（cMWMV）と呼ばれ、細胞株に感染し、新しいウイルスの子孫を生産し、電子顕微鏡で細胞膜から離れるウイルス粒子として可視化され、さらには抗レトロウイルス薬AZTに感受性があることが確認されました。
「ウイルスは外来の感染性レトロウイルスのすべての特徴を持っていますが、内在性です。これはKoRVよりもはるかに若い、おそらく非常に最近の植民地化イベントです」と、PNASの論文の筆頭著者であるモッタギニア博士は言います。
結果は、cMWMVがKoRVのようにリアルタイムで発生する宿主ゲノムのレトロウイルス植民地化の新しいモデルであり、WMVのようなGALVがニューギニアの多様な動物相に起源を持つことを示唆しています。ニューギニアでの発見は確かにまだ尽きていません。
「この地域からの数百種の哺乳類がまだ研究されていないことから、この地域には多くのウイルスやモデルが存在することが示唆されています」とグリーンウッド博士は言います。
