MRSA、C. difficile――薬剤耐性菌を示す不吉なアルファベットの羅列は、今や多くの人に知られるようになりました。抗生物質の不適切な使用に対する警鐘や、連鎖球菌性咽頭炎の治療薬がなくなったり、日常的な外科手術の際に私たちを守る薬がなくなったりする恐ろしい未来への警告を、私たちは耳にしてきました。
トロント大学のLeah Cowen分子遺伝学科教授で、自然科学・工学研究評議会のSteacie Memorial Fellowshipを最近受賞した彼女は、少し異なる警鐘を鳴らしています。（トロント大学のSteacieフェローについて詳しく読む。）
「真菌性スーパーバグは、一部の細菌性病原体と同じくらい多くの人命を世界で奪っています」とCowen氏は言います。年間約150万人を死に至らしめており、結核を引き起こす細菌性病原体や、マラリアを引き起こす寄生虫に匹敵します。」
それでも、薬剤耐性真菌は、細菌の仲間ほど注目されていません。
「真菌が主に影響を及ぼすのは、免疫機能が低下した人々です」と彼女は説明します。「ほとんどの真菌性病原体は日和見性で、発症の機会が与えられたときにのみ病気を引き起こします。そのため、主な患者群は移植を受けた人、がん治療のために化学療法を受けている人、そしてHIVに感染した人です。」
そして、この最後の患者群がいることで、真菌性スーパーバグの被害が最も深刻な人々には、世界的な不公平が存在します。
「サハラ以南のアフリカのような地域では、世界的な疾病負担ははるかに大きいのです」と彼女は言います。「真菌性スーパーバグは、北米や欧州の一般の人々にとってそれほど脅威と見なされていないため、メディアの注目も少なくなります。たとえば、エボラ熱が北米や欧州に広がるまで、私たちはそれほど深刻に受け止めませんでした。」
さらに厄介なことに、真菌は殺しにくいのです。人間の宿主と多くの共通点があるためです。私たちと同じく、真菌は真核生物です。つまり、細胞の構造が私たちとよく似ており、核と一連の細胞小器官を備えています。細胞小器官とは、細胞内にある膜で囲まれた小さな構造で、それぞれ特定の機能を果たします。真菌と人間は、遺伝子や細胞プロセスの構成も似ています。
こうした類似性のため、真菌を殺そうとすると、人間の宿主に壊滅的な副作用をもたらすことがよくあります。一方、多くの細菌は比較的容易に殺せます。その結果、抗生物質には十数種類ほどのクラスがある一方、抗真菌薬はわずか3クラスしかありません。そして真菌は、それらへの耐性を急速に獲得しています。
カナダ研究講座「微生物ゲノミクスと感染症」の教授を務めるCowen氏は、これがどのように起こるのかを正確に解明したいと考えています。そのため、真菌性病原体がどのように病気を引き起こすのか、また、それらを殺すために使う薬への耐性をどのように進化させるのかを研究しています。
基礎研究と応用研究の双方が重要だと考えるCowen氏は、探索的な研究と並行して創薬にも取り組んでいます。特に注目しているのは、シャペロンタンパク質として知られるHSP90というタンパク質です。
「細胞の中は、驚くほど混み合っています」と彼女は言います。「このことは見過ごされがちです。生物学の教科書の図を見ると、それぞれのタンパク質が別々に働き、自分の空間を持っているように見えます。実際には、細胞は非常に密に詰まった環境です。タンパク質は常に互いにぶつかり合い、いわゆる『非特異的な相互作用』をします。本来相互作用するはずのないタンパク質と相互作用するのです。」
そこで登場するのがHSP90です。ダンス会場で、ホルモンに浮かれた10代の若者たちに近づきすぎないよう促す付き添い役のように、HSP90はこうした非特異的な相互作用が起きないようにする役割を担います。HSP90ががんに関与することは以前から知られていましたが、Cowen氏は博士研究員時代に、真菌性病原体の薬剤耐性を促進するうえでも重要であることを発見しました。
「HSP90を阻害すれば、多くの真菌性病原体の薬剤耐性を覆すことができます」と彼女は言います。「新たな耐性の出現を阻止することもできます。また、病気を引き起こすために必要な、生物学のさまざまな側面を制御する重要な調節因子であることも発見しました。シャペロンとして、細胞内の重要な回路上の多くの要所の機能を調節します。つまり、細胞が機能できるようにしているのです。」
言い換えれば、シャペロンを止めれば、病気を止められるのです。
ただし難しいのは、このシャペロンタンパク質に人間の細胞内にも対応するものがあることです。課題は、人間の細胞ではなく真菌のものだけを無効化する方法を見つけることです。
「人間のタンパク質への影響を最小限に抑えながら、真菌のタンパク質を選択的に標的にできる分子を開発しています。」
Cowen氏によれば、真菌は「研究が不十分で、正当に評価されていません」。人間の健康を脅かすだけでなく、植物や農業にも大きな脅威をもたらします。真菌はアイルランドのジャガイモ飢饉やオランダニレ病の原因となりました。
細菌のあまり知られていない仲間に関心を持ったきっかけを尋ねると、彼女は「身の回りの微生物の世界に、いつも強い関心を持っていました」と答えました。
「学部では微生物学と免疫学を専攻しました。微生物は科学的な問いに取り組むための素晴らしい研究系になると思ったことも、その理由の一つです。微生物はとても速く増殖します。地球上で最も数の多い生物です。私たち自身の体内にある細胞よりも、桁違いに多く存在します。人間の健康と生態系の健康のあらゆる側面に影響を与えます。それでいて、実験室では非常に扱いやすいのです。アイデアを考え、実験を行えば、数日で答えが得られます。」
「こうした生命体は、地球のあらゆる側面に大きな影響を及ぼしています。」
この記事はトロント大学との協力により掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。
アジェンダの最新情報を受け取るには、 週刊ニュースレターに登録してください。
著者：Jenny Hallは、トロント大学の研究・イノベーション担当副学長室のライターです。
画像：食品安全研究所で大腸菌（E. coli）株の分離に取り組む専門職員Jelena Kovalkova氏が、ペトリ皿を確認している。REUTERS/Ints Kalnins。
