抗生物質のような過去の医学的進歩は、世界中の人々の生活を大きく変えてきました。
しかし、医療の革新には、時間、投資、そして新薬の開発にリスクを取る意思が必要です。
メッセンジャーRNA(mRNA)の開発により、2020年に新型コロナウイルスのワクチンが生まれましたが、ノーベル賞受賞者のトム・チェック教授によれば、RNAはさらに多くの医学的進歩に貢献し得るとのことです。
医学の進歩は、一歩一歩の積み重ねで起こる傾向があります。医薬品の開発や臨床試験には莫大な費用がかかるため、企業はリスクを避けがちで、慣れた領域から踏み出すことに消極的です。しかし、ごくまれに、大きな飛躍が訪れることがあります。
たとえば抗生物質は、1950年代に広く利用可能になった際に細菌感染症の治療を一変させ、以前は生命を脅かした多くの感染症を、取るに足りない病気へと変えました。
また、「バイオ医薬品」(モノクローナル抗体)を考えてみてください。懐疑的な見方を多く集めましたが、1990年代に普及し、現在ではがん、自己免疫疾患、加齢黄斑変性などに苦しむ人々の生活を改善しています。
では、医療の次の変革はどのようなものになるのでしょうか。私たちの中には、わずか3文字、つまり「RNA」で表されるものになると考える人もいます。RNAとはリボ核酸のことで、あらゆる生命に不可欠な分子であり、DNAからの指示を伝えて特定のタンパク質の合成を指示します。
RNAは、すでに遺伝性疾患や新型コロナウイルス感染症の患者を助けている治療薬へと発展しています。さらなる開発と技術革新により、他の多くの健康課題の解決にも貢献し得るでしょう。
mRNAワクチンの開発
RNA治療薬は数十年にわたり進歩してきましたが、RNAに注目が集まったのは、2020年に新型コロナウイルスに対するメッセンジャーRNA(mRNA)ワクチンが開発されたことがきっかけです。
ワクチンは、ウイルスなどの外来の侵入者を警戒するよう私たちの免疫系を訓練します。そのためには、ワクチンがウイルスに似ていながらも感染性をもたないものである必要があります。従来のワクチンは、たとえば鶏卵の中でウイルスを増殖させ、その後加熱して不活化することで製造されます。だからこそ、毎年のインフルエンザ予防接種の前に、卵アレルギーの有無を尋ねられるのです。
しかし、mRNAワクチンは生きたウイルスを使用しません。非常に安全ですが、完璧ではありません。不快な心疾患である新型コロナmRNAワクチン接種による心筋炎のリスクは、接種者100万人あたり約10例です。比較のために言えば、これは米国における生涯の落雷被害のリスク(100万人あたり65人)よりも低い水準です。
より重要なのは、mRNAワクチン接種による重篤な副反応のきわめて低いリスクは、ワクチンを接種していない人が新型コロナウイルス感染症にかかるリスクと比較すべきだということです。非常に残念なことに、これらの数値は、mRNAワクチンが登場する以前に起きたことから詳しくわかっています。米国では、新型コロナウイルス感染症にかかった人のうち5.7%が入院し、1.8%が死亡しました。さらに2〜3%が長期の倦怠感や認知機能の問題をロングCOVIDに関連する経験したことが、別の国際的研究で示されています。
鶏卵で製造されるワクチンとの別のもう一つの違いは、mRNAワクチンは迅速に設計・製造できることです。これは、ウイルス集団の変化に対応できることを意味します。新型コロナウイルスワクチンでこれが実証されました。このワクチンは、SARS-CoV-2ウイルスの変異に対応して、複数回設計し直されました。
そしてこの技術は、季節性インフルエンザワクチンにも役立つ可能性があります。インフルエンザワクチンの有効性は、年によって20〜60%の幅があります。鶏卵でワクチンを製造するには非常に時間がかかるため、科学者は流行する株を事前に予測しなければならないからです。もし安全に道路を渡れる確率が20〜60%しかないとしたら、あなたは道路を渡るでしょうか。
幸いなことに、mRNAワクチンの開発速度は、この状況を好転させると考えられます。結局のところ、腕をまくって注射針を刺される以上、その手間をかける価値があるはずです。
RNAの医療への更なる応用
30年前に初めて研究が行われた当時、がんに対して自らをワクチンで守ることができるかもしれないという考えは、夢のように思われました。しかし、新型コロナウイルスのmRNAワクチンの成功により、この考えが再び注目されるようになりました。
個人のがん細胞内の変異に合わせて調整された個別化mRNAワクチンが、黒色腫(メラノーマ)で試験されています。一般的に、がんは不自然なタンパク質を放出しがちであることを踏まえると、それらのタンパク質を警戒するよう免疫系に指示するmRNAは、他のがんの治療にも役立つと考えるに足る十分な理由があります。
mRNAのほかに、「非コード」RNAは特定のタンパク質を作るための情報を持っていませんが、生体内で他の活性な役割を担っています。生細胞内で特定の化学反応を速めるバイオ触媒として作用するRNAは、非コードRNAの多くの例の一つです。この発見により、私は1989年にノーベル化学賞を受賞しました。
非コードRNAは、「CRISPR」と呼ばれる遺伝子編集の仕組みも動かしています。CRISPR(「clustered regularly interspaced short palindromic repeats(規則的な間隔で配置された短い回文配列の集まり)」の略)。「ガイドRNA」により、CRISPRは驚異的な特異性を実現します。ガイドRNAが私たちの染色体内のDNAの相補的な配列と一致したときにのみ、CRISPRの仕組みが結合してDNAを切断します。これを利用して変異を取り除き、正常な配列に置き換えることができます。CRISPRは既に、治療薬として承認されており、深刻な血液疾患である鎌状赤血球症に対するものです。
なぜこのRNA誘導型の遺伝子編集プロセスは、これほどまでに大きな変革をもたらし得るのでしょうか。ヒトゲノム計画以来、遺伝カウンセラーが遺伝性疾患の原因となる遺伝子の変異を特定することは、しばしば可能になりました。しかし、治療法が利用できることはまれでした。もちろん、細胞での治療を人間に応用することは困難です。
RNA開発における刺激的な転換点
CRISPRによる遺伝子治療は、私たちの遺伝子に恒久的な変化をもたらします。目的が有害な変異を修復することであれば、これは良いことです。しかし、「オフターゲット」の編集も恒久的なものになります。これに対して、治療用mRNAは寿命が短く、必要なタンパク質を大量に作り出した後に分解されます。これは自然界のすべてのRNAの運命と同じです。
したがって、CRISPRによる恒久的な修復は、正確であると確信できるのであれば素晴らしいものです。一方、mRNA療法は私たちの遺伝的構成に組み込まれることがなく、より安全に思えます。しかし、その寿命は比較的短いため、科学者たちはより長く役割を果たせるようRNAを改変する研究を進めています。
学術研究室とバイオテック企業の両方で活動するRNA科学者は、これらの課題の克服に取り組んでおり、私たちは今まさに刺激的な転換点に立っています。これらの非コードRNAに基づく治療薬は、限られた状況でのみ疾患に影響を与えるかもしれませんが、一方で、RNAによる医療の変革の始まりに立っているのかもしれません。


