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mRNAワクチンが世界を変える、と言える理由

THE BREAKTHROUGH

2021年7月27日(火)13時00分
サンジャイ・ミシュラ(バンダービルト大学医療センターのプロジェクトコーディネーター)
新型コロナワクチン

写真はイメージです Jatuporn Tansirimas-iStock.

<新型コロナのゲームチェンジャーとなった、モデルナとファイザーのmRNAワクチン。どこが画期的だったのか。その弱点をカバーした新技術とは何か>

先進国を中心に新型コロナウイルスワクチンの接種が進んでいる。病院に入り切らないほど多くの患者、家族との悲しい別れ、ロックダウン(都市封鎖)、失業、延々と続く自粛生活など、世界がはまり込んだコロナ禍という長く暗いトンネルに、ようやく明るい光が見えてきた。

その意味で、ワクチンはこれまでの流れを一変するゲームチェンジャーと言っていい。

なかでも注目されるのは、メッセンジャーRNA(mRNA)という新しい技術を使ったワクチンだ。

米製薬大手ファイザーと独バイオ医薬ベンチャーのビオンテックが共同開発したワクチンと、米バイオ医薬ベンチャーのモデルナが開発したワクチンで使われている。米食品医薬品局(FDA)がmRNAワクチンを承認したのは、これが初めてだ。

現在のところ、その有効性(発症予防効果)は、筆者を含む多くのワクチン専門家の予想を上回っている。

アメリカの成人3万人を対象としたモデルナの臨床試験では94.5%、ファイザー/ビオンテックの4万3538人(アメリカ30%、外国42%)を対象とした治験では90%の有効性が確認された。一般に、インフルエンザワクチンの有効性は60%程度だから、これは極めて高い数字だ。

一体、mRNAワクチンとはどのようなものなのか。

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ファイザーとモデルナのワクチンはどちらもmRNA技術を使っている(3月、フランス) AP/AFLO

そもそもワクチンとは、悪いウイルスが体に入ってきたら、免疫システムがそれを認識してやっつけることができるように、やっつける相手を免疫システムに事前に教える薬だ。

そのために、従来は病原性を弱めたウイルス(生ワクチン)や、ウイルスを構成するタンパク質を精製したもの(組み換えタンパク質ワクチン)が使われてきた。

mRNAワクチンは、ウイルスタンパク質そのものではなく、それを組み立てる設計図を体内に届けて、自分でウイルスタンパク質を作ってもらう仕組みを取る。この設計図がmRNAと呼ばれる遺伝物質で、上腕に注射されると筋肉細胞がそれを「翻訳」して、ウイルスタンパク質を作る。このプロセスは注射後24~48時間に最も活発になるという。

この設計図は、ウイルスの特徴的な部分しかカバーしていないから、それによって組み立てられたタンパク質は、本物の新型コロナウイルスがどんなものかを免疫システムに大まかに教えるだけで、感染症の症状を引き起こすことはない。また、mRNAは構造的にすぐに分解されてしまうため、注射された人の遺伝子に組み込まれることもない。

その一方で、新型コロナウイルスについて重要情報を得た免疫システムは、強力な抗体づくりに着手して、実際のウイルスが入ってきたとき、発症や重症化を防ぐ。

伝統的なワクチンには長い歴史があり、現在も多くの研究がなされているが、対象となるウイルスを特定し、培養し、不活化するといった開発プロセスに長い時間がかかる。mRNAワクチンはそれを省けるだけでなく、化学合成できるから量産化のスピードも速い。

広がるワクチンビジネス

実際、新型コロナウイルスのゲノム配列が明らかになると、mRNAワクチン候補は数日で出来上がっていたとされる。

何より魅力的なのは、この技術の実用化が進めば、未来のパンデミック(感染症の世界的大流行)にも迅速なワクチン開発が期待できることだろう。

もちろん、mRNAワクチンにも課題はある。これほど有望なのに、医薬品としての実用化が進んでこなかったのは、化学構造的に不安定で、目的の細胞に届く前に免疫反応によって分解されてしまうからだ。

しかし2005年頃から、極小の脂質粒子(いわば脂肪でできたカプセル)にmRNAを組み込ませてターゲットに届ける技術が開発された。

また、化学構造的に壊れやすいという本質的な課題については、過去に例がないほど超低温での保管と輸送という対策が取られている。

ファイザー/ビオンテックのmRNAワクチンは、マイナス70度が最適な保管温度とされ、通常の冷蔵庫での保存期間は30日以内とされる。一方、モデルナのワクチンは、マイナス20度前後(たいていの家庭用あるいは医療用冷凍庫の温度)で約6カ月間保管可能だという。解凍後は2~8度(標準的な冷蔵庫の温度)で30日間保管できるようだ。

つまりファイザーのワクチンのほうが取り扱いが厳しいが、同社は、特殊な冷却容器を開発して、この問題をクリアしようとしている。この容器に入っていれば、超低温冷凍庫がない環境でも10 日間(ドライアイスを追加すれば30 日間)、ワクチンを安全に保管できるという。

mRNAワクチンの有望性と世界的需要を考えると、超低温保管・輸送の分野でも、今後大きな発展がありそうだ。

The Conversation

Sanjay Mishra, Project Coordinator & Staff Scientist, Vanderbilt University Medical Center, Vanderbilt University

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.

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