ベット・コーバー
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ベット・コーバー
コーバーさん、自身が設立に協力した孤児院でズールー族の女性たちが作ったバスケットを手に持つ
母校カリフォルニア州立大学ロングビーチ校、カリフォルニア工科大学
知られているHIVウイルスデータベースを用いたエイズワクチンの設計
受賞歴リチャード・ファインマン革新賞（2018年）、トムソン・ロイター社「10年間で最も影響力のある科学者100人」（2014年）、アーネスト・オーランド・ローレンス賞（2004年）、ロスアラモス国立研究所フェロー（2002年）、カリフォルニア州立大学バプテスト校（CSULB）優秀卒業生（2001年）、エリザベス・グレイザー小児エイズ科学者（1997年）
科学者としてのキャリア
フィールド計算生物学、分子生物学、集団遺伝学、ウイルス学
機関ロスアラモス国立研究所、サンタフェ研究所
論文 （1988年）
博士課程の指導教員リロイ・フッド、アイウォナ・ストロイノフスキー

ベット・コーバーは、感染症、ひいてはエイズを引き起こすHIVウイルスの分子生物学と集団遺伝学を専門とするアメリカの計算生物学者です。彼女は効果的なHIVワクチンの開発に大きく貢献してきました。[ 1 ]彼女はロスアラモス国立研究所 でデータベースを構築し、新たなモザイクHIVワクチンの開発を可能にしました。そのワクチンの一つは現在、アフリカでヒトに対する臨床試験が行われています。[ 2 ] このデータベースには、数千ものHIVゲノム配列と関連データが含まれています。[ 2 ]

コーバー氏はロスアラモス国立研究所の理論生物学および生物物理学の科学者です[ 1 ] 。彼女は、エネルギー省の科学業績に対する最高賞であるアーネスト・オーランド・ローレンス賞を受賞しています[ 3 ] 。また、小児エイズ研究に対するエリザベス・グレイザー賞[ 4 ]やリチャード・ファインマン革新賞[ 5 ]など、数々の賞を受賞しています。

幼少期と教育

ベット・コーバーは南カリフォルニアで育った。 1981年にカリフォルニア州立大学ロングビーチ校で化学の学士号を取得した。彼女の父親は同校で社会学教授、母親は看護学、姉はジャーナリズムを専攻していた。[ 4 ] 1981年から1988年までカリフォルニア工科大学（Caltech） の大学院課程に在籍し、リロイ・フッド研究室でイウォナ・ストロノフスキーと共に研究を行い、[ 4 ] 1988年に化学の博士号を取得した。[ 4 ]彼女の研究は、ウイルス感染によって誘導されるインターフェロンによる、組織移植の拒絶に関与する細胞表面タンパク質を生成する主要組織適合遺伝子複合体1型遺伝子の発現制御に焦点を当てていた。[ 6 ] [ 7 ]

その後、彼女はハーバード公衆衛生大学院でマイロン・エセックスの博士研究員となり、1990年までエイズ/HIVウイルスとヒト白血病ウイルスであるHTLV-1の分子疫学に関する研究を行った。 [ 8 ]そこで、コーバーはポリメラーゼ連鎖反応（PCR）を用いて、白血病細胞におけるウイルスゲノムの完全版と欠失版の両方を示した。 [ 9 ]これらのウイルスの部分ゲノムと完全ゲノムに関する彼女の研究は影響力があり、広く引用された。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]彼女は1991年にサンタフェ研究所の客員教授となり、2011年までその職を務めた。[ 4 ]

研究

感染細胞からのHIV放出

コーバーは1990年にロスアラモス国立研究所で研究を開始し、そこで研究を行っています。[ 4 ]彼女のアプローチは、計算生物学をHIV/AIDSウイルスに対するワクチン の設計に応用することです。 [ 13 ] 彼女がHIVに興味を持つようになったのは、カリフォルニア工科大学に通う彼女の親友と婚約者が、カリフォルニア州パサデナで最初のAIDS症例の一つに感染した時でした。[ 2 ] 彼女は、「彼が病気の間、私たちはHIVについて多くのことを学びました。しかし、彼には治療法がなく、1991年に亡くなりました。私は博士課程を卒業した時、HIVの研究をしたいと決心しました。」と述べています。[ 13 ]数年後、この出来事を振り返り、彼女はその影響についてこう語っています。「私はHIVを憎んでいます… 何人かの友人をHIVで亡くしました。HIVは恐ろしい方法で人を殺します。この流行がアフリカにもたらした影響を考えると、私はやる気になります。」[ 13 ]

HIVデータベース

HIVとSIVを比較した系統樹

コーバー氏はロスアラモス研究所のHIVデータベース・分析プロジェクトを監督している。[ 13 ]彼女とチームは、ウイルスゲノムの出版物から84万以上の配列を収録した世界的なHIVデータベースを構築した。[ 5 ]さらに、このデータベースは、抗体が認識できるウイルス内の 小さな領域（エピトープと呼ばれる）に焦点を当て、各エピトープが免疫反応を誘発する強さの証拠を評価している。HIVに抵抗性のある個人の免疫学的プロファイルに関するデータもある。[ 13 ]コーバー氏と他の多くの研究者は、このデータを利用してHIVに対する治療法やワクチンを開発してきた。[ 5 ]彼女の研究は、現在臨床試験でテストされているワクチンの設計につながっている。[ 4 ] [ 5 ]

HIVワクチンの設計

HIVワクチンの作成は、ウイルスが急速に変異し、元の感染ウイルスに特有の免疫システムの構成要素によって認識されない可能性のある複数の変異体を生み出すため、困難を極めてきました。[ 2 ] 最も変化しやすい領域はウイルスの表面ですが、ウイルスの複製に関与する内部タンパク質にも多少の変異があり、細胞性免疫システムやT細胞応答によって攻撃される可能性があります。[ 14 ]コーバーと共同研究者が最近採用したアプローチは、モザイク抗原を設計することです。[ 2 ]コーバーは、HIV感染を遅らせたり予防したりする可能性のある新しいモザイクHIVワクチンを開発しました。これは現在、アフリカでヒト試験中です。[ 2 ]モザイク抗原ワクチンの目的は、ワクチン接種を受けた人を、遭遇する多種多様なHIV変異体から守ることです。[ 2 ]

HIVのタンパク質は非常に多様であるため、モザイク試験タンパク質は、抗体または細胞性免疫応答（エピトープ）によって認識される最も一般的なHIV-1ウイルスの形態を表すように設計されています。[ 15 ] 2009年、コーバーはこのプロセスについて次のように述べています。「私は、HIVタンパク質のように見える、そして感じる小さなフランケンシュタインタンパク質を作成しますが、自然界には存在しません。」[ 16 ]

主要な変異のいくつかは各タンパク質分子に含まれており、その結果、野生ウイルス集団にはおそらく存在しないが、存在する変異体と交差反応する変異タンパク質抗原が生成される。[ 15 ] コーバーは、このような抗原を設計するために2つの異なるアプローチを採用した。彼女のグループは、モザイク抗原のモザイク分子に結合するエピトープを選択するためのコンピューターアルゴリズムを開発した。 [ 17 ] 2009年、彼女は設計されたモザイクタンパク質について次のように説明した。「人々は、それが正しく折り畳まれるのか、抗原性を持つのか、あるいはキラーT細胞が認識するのと同じ部位を持つのかを知りませんでした。」彼らは、新しく設計された抗原が適切に折り畳まれ、強力な抗原として機能し、細胞傷害性T細胞（キラー細胞）によって認識されることを発見した。[ 16 ]また、コーバーと彼女の共同研究者は、エピトープの混合物を持つ有望な抗原を生成できるEpigraphと呼ばれるグラフィカル分析を開発した。[ 17 ]コーバー氏は、免疫反応を引き起こす既知のタンパク質の断片を組み合わせてコンピューターでタンパク質を設計するというアプローチは、これまで試みられたことがなかったと説明する。「実際に成功した後も、この斬新なものがワクチンになり得ると人々に納得してもらうのは困難でした。なぜなら、これまでに誰も試したことがなかったからです」と彼女は言う。[ 2 ]

ハーバード大学医学部のダン・バロウチ教授と共同で、これらの抗原の一部はワクチン候補としてサルで試験された。一連の試験で、バロウチ教授はウイルス遺伝子を送達する複数の可能な方法を確認し、媒体として風邪ウイルスを使用することを選択した。 [ 2 ]試験されたモザイクワクチンは、近縁種のサル免疫不全ウイルス（SIV）によるサルの感染を定期的に遅らせ、複数回曝露されたサルの66パーセントでは感染は起こらなかった。[ 2 ]次に、国立衛生研究所、ヤンセンファーマ（ジョンソン・エンド・ジョンソンの一部門）、ビル＆メリンダ・ゲイツ財団 と共同で、研究者らはモザイクワクチンの安全性をヒトで試験し、この試験も合格した。[ 2 ] 2017年に、共同研究者グループは、同じモザイクタンパク質製剤を用いたヒトに対する有効性試験を発表し、サハラ以南のアフリカの女性2,600人にワクチンを接種し、数年間にわたって検査を行い、ウイルスが感染を阻害する効率（もし阻害するならば）を明らかにすることになっている。[ 2 ]コーバー氏は、サルにおけるこの戦略の有効性は、ヒトのワクチンが効くことを保証するものではないと警告した。[ 2 ]

研究が評価され、コーバーは2018年にファインマンイノベーション賞を受賞しました。ロスアラモス国立研究所で同賞を受賞したのは彼女が初めてです。[ 18 ]コーバーは、カリフォルニア工科大学に女性がほとんどいなかった当時、物理学者リチャード・ファインマンの授業を受け、友人になったことを振り返ります。「優しさが稀に思えた時代に、彼の寛大な精神と励ましに心から感謝しています。彼もきっとこの賞を喜んでくれたでしょう」と彼女は語りました。[ 5 ]

HIV-1ウイルスの年代測定

HIV/AIDSウイルスの歴史において、HIVがいつ、どこで発生したかについて、エドワード・フーパーは1999年のベストセラー書籍「The River: A Journey to the Source of HIV and AIDS」の中で、 1950年代にアフリカで使用された経口ポリオワクチン（CHAT）がチンパンジーのSIVに偶然混入したために、HIVがチンパンジーから人間に感染した可能性があると仮説を立てました。[ 20 ]コーバーと彼女の同僚は、ロスアラモス国立研究所のデータベースのゲノムデータを使用して、HIV株の変異率に基づく進化モデルを使用し、その変数が進化樹のすべての枝で同じであると仮定して、HIV配列の進化がいつ始まったかを計算しました。2000年に彼らは、ヒト免疫不全ウイルスの起源をおよそ1930年と推定する論文を発表しました。[ 21 ]彼らの研究は、ヒトウイルスの起源に関する新たな日付を確立し、経口ポリオウイルス説を信用できなくし、経口ポリオワクチン（OPV）の使用に関する懸念を反駁するものとして広く報道された。[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]このウイルスの起源に関するこの2つの概念とその他の関連理論は、科学的信憑性を競い合い続けた。[ 20 ] [ 21 ] [ 27 ]

2008年、ウォロベイと共同研究者は、コルバーの研究に似たコンピューターモデリング手法を用い、緩和された進化モデルと、コルバーの研究に含まれるどのゲノムよりも古い2つのサンプルを用いて、HIVの起源がおよそ1900年であることを発見した。[ 28 ]

COVID-19（新型コロナウイルス感染症

COVID-19パンデミックが拡大する中、コーバー氏とロスアラモスの同僚たちは、SARS-CoV-2コロナウイルスに点在し、王冠のような外観を与えるスパイクタンパク質をコードする遺伝子の進化的変化を探す計算戦略を考案した。[ 29 ]彼女の戦略は、 GISAIDに保存されている何百万もの世界中のゲノムを調査することができ、元の武漢の配列から少なくとも指定された最小閾値量だけ異なる変異にフラグを立てる。[ 30 ]この戦略を使用して、彼女と同僚は、2020年2月以降世界中で蔓延している特定のスパイク変異、すなわち位置614のアスパラギン酸（Asp）からグリシン（Gly）への変異（D614G）を特定しました。 [ 31 ]当初は物議を醸したこの発見は、[ 32 ] D614G変異がSARS-CoV-2の複製と伝播の効率を改善することを示した複数の他のグループによって検証され、[ 33 ]この変異は、2020年6月の時点で、世界中で蔓延しているすべてのSARS-CoV-2株の一部となっています。 2021年9月28日現在、彼女と彼女のグループはGISAIDデータの新規変異株の分析を継続しており、[ 34 ] [ 29 ]、彼女はNIH TRACEワーキンググループの積極的なメンバーであり続けている。[ 35 ]このグループの目的は、「ゲノム監視、データの共有とキュレーション、および新規株に対する治療薬の標準化されたin vitro評価を通じて、SARS-CoV-2変異株に関する実用的な情報を提供すること」である。

私生活

コーバーは1988年にジェームズ・タイラーと結婚した。[ 13 ] 2人の間には2人の息子がいる。[ 13 ]

エイズが経済的に困窮している人々に与える影響を懸念したコーバーは、EOローレンス賞から5万ドルを寄付し、家族や友人と共に南アフリカにエイズ孤児院を設立した。この活動は、エイズ孤児育成基金（NOAH）を通じて行われている。[ 13 ]彼女はNOAHの理事にも就任している。[ 36 ]また、アフリカの孤児院、診療所、学校に、メンテナンスフリーの移動式菜園「アースボックス」を配布する活動にも貢献した。[ 13 ]

賞と栄誉

その他の仕事

2019年、コーバー氏はHIVワクチンの設計に関する研究に焦点を当てた「科学の最前線」と呼ばれる一連の講義を主導した。[ 42 ]

選定された出版物

参考文献

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