コロナウイルスワクチンの探索:世界中の人々に行き渡るだけの量を確保するための取り組み

Scientists are seen working at Cobra Biologics, they are working on a potential vaccine for COVID-19, following the outbreak of the coronavirus disease (COVID-19), in Keele, Britain, April 30, 2020. REUTERS/Carl Recine - RC2ZEG9UZJND
There are 102 candidate vaccines being explored as a means of ending the COVID-19 pandemic,Image: REUTERS/Carl Recine - RC2ZEG9UZJND
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  • COVID-19に対するワクチンの開発競争が進んでいます。100種類以上の候補のうち8種類は、すでにヒトでの臨床試験に進んでいます。

  • 英国では、オックスフォード大学が、有力な候補ワクチン2種のうちの1つを開発しています。

  • 製薬会社のアストラゼネカは、このワクチンを世界各地で開発、製造、流通させると発表しています。

  • しかし、そのためには、他のワクチンの生産に影響を与えることなく生産規模を拡大しなければならない、と2人の専門家は指摘しています。

COVID-19パンデミックを終息させる手段として検討されている候補ワクチンは102種類あり、2020年4月30日時点で、のうち8種類はすでにヒトでの臨床試験に進んでおり、さらに94種類は前臨床評価の段階にあります。

これらの候補はまた、検討されている8つの異なるワクチン開発戦略のカテゴリーに分類されます。成功を保証するものではありませんが、これは実質的に、いずれかの戦略が成果を上げることを期待して賭けを分散させるようなものです。

しかし、成功するワクチンが見つかった場合でも、世界中の膨大な数の人々に免疫を付与するためには、十分な量を製造しなければなりません。どれだけの期間がかかり、何が必要になるかは、どの戦略が有効であることが分かるかによって決まります。ワクチンごとに製造方法が異なるためです。

個人防護具(PPE)や検査体制の準備不足をめぐる議論はあるものの、英国は有力な候補ワクチンの特定においては先手を打ってきました。英国は生産拡大を先導しており、他のどの国よりも多くの投資を行っており、ことが、保健大臣のマット・ハンコック氏によれば明らかになっています。

英国の有力な候補ワクチン2種は、それぞれオックスフォード大学とインペリアル・カレッジ・ロンドンが開発しており、いずれも他の疾病について研究室ですでに検討されていた、大きく異なるアプローチを採用しています。

オックスフォード大学の候補ワクチン、ChAdOx1 nCoV-19は、遺伝子組み換えを施したチンパンジーアデノウイルスを「ベクター」として用い、COVID-19コロナウイルスのタンパク質の遺伝情報を人体へ運びます。その後、体はコロナウイルスを認識し、それと戦うための抗体を産生し始めることができます。この技術は、同チームが以前、近縁のMERSコロナウイルス向けに開発したものと同じ手法です。このMERSワクチンは、有望な結果を示し、動物実験および初期段階のヒト試験で効果が確認されました。

インペリアル・カレッジの候補ワクチンは、これとは対照的に、自己増幅型RNAワクチンと呼ばれるものです。筋肉細胞にコロナウイルスのタンパク質を産生させるよう設計されており、それが免疫系を刺激して抗体を産生させます。

通常、ワクチンの開発には数年を要しますが、ヒトを対象とした臨床試験は、オックスフォード大学の候補ワクチンについてすでに進行中です。これは、コロナウイルスの遺伝子配列が研究用に公開されてからわずか3か月後のことです。遺伝子配列が公開されたことによるものです。これは、アデノウイルス製造プラットフォームを活用できたおかげであり、このプラットフォームは、英国研究会議(EPSRC)のUCL-オックスフォード次世代ワクチン製造研究ハブ(Vax Hub)の取り組みの一環として適合されたものです。また、次世代遺伝子シーケンシング手法により、チームは驚異的な速さで研究を進めることができました。

製薬会社のアストラゼネカは発表しています。同社は、(成功した場合には)このワクチンを世界各地で開発、製造、流通させると発表しています。しかし、それを実現するためには、他の重要なワクチンの供給に深刻な影響を与えることなく生産規模を拡大する方法を見つける必要があります。

世界の製造施設は、インフルエンザ、麻疹、ポリオに対するワクチンを数百万回分生産する能力に長けています。また、年に一度の冬季のインフルエンザシーズンなど、需要が高まる時期には生産を拡大するための体制も整っています。しかし、私たちは前例のない時代にあり、安全で有効なコロナウイルスワクチンへの世界的な需要は、これまでに見られなかった規模になるとみられ、生産および流通の重大なボトルネックが生じる可能性があります。

ワクチン生産には複雑な製造工程が必要であり、そこでは生きた生物を培養し、その生物が今度はワクチンの基盤となる遺伝子組み換えウイルスを生成します。そのため、製造を正確に行うことが不可欠です。これらのワクチンは健康な人々に投与され、ウイルスに対する免疫を獲得させます。何らかの不具合があれば、その人々の安全が脅かされ、長期にわたって公衆の信頼を失うおそれがあります。

しかし、慎重ながらも楽観的な材料はあります。オックスフォード大学のワクチンの臨床試験結果を待つ間も、その基盤となるアデノウイルスベクターを製造するため、既存の製造技術や工程を適応させる取り組みが、表に出ないところで次々と進められてきました。

アストラゼネカに加え、オックスフォード・バイオメディカやコブラ・バイオロジクスといった、英国を拠点とする確立されたウイルスベクター製造企業も、製造拠点を適応させています。英国政府は、ワクチン対策チームを立ち上げて生産拡大の取り組みを調整し、業界主導のワクチン製造グループに1,400万ポンドの資金を拠出するとともに、ワクチン製造・イノベーションセンター(VMIC)の整備を前倒しで進めています。

ワクチン製造工程

オックスフォード大学のワクチンの製造工程は、まず、コロナウイルスの表面タンパク質をアデノウイルスベクターに組み込むことから始まります。通常はヒト胎児腎臓(HEK)細胞である「産生細胞」を小型の工場として用い、ベクター粒子を産生します。産生細胞は、細胞増殖を最適化するために環境条件を厳密に制御する容器であるバイオリアクター内で大規模に培養されます。

その後、細胞は一連の工程を経て、最終的なアデノウイルスベクターを精製・濃縮します。この工程にはろ過と遠心分離(異なる粒子を分離するために非常に高速で回転させること)が含まれます。最後に、溶液を使用可能な製品に調製し、2°Cから8°Cの間で保存することで安定性を保ちます。

ただし、溶液の最終的な濃度は大きく変動する可能性があり、この問題を解決するための効果的な製造工程が確立されていないことが、現在の大量生産を制限しています。アストラゼネカが、研究室で行われているオックスフォードの工程を工業的な製造に近いものへと移行させる際に直面する大きな課題がこれです。

重要なのは、この点の基礎研究はすでに英国の技術者や科学者によって確立されていることです。ワクチン製造に対する継続的かつ柔軟な研究資金は、このコロナウイルスの影響を抑え、将来の感染拡大に備えるうえで極めて重要です。

もちろん、これらの取り組みはすべて、オックスフォード大学のワクチン(または同じカテゴリーに属する別のワクチン)の有効性が確認されて初めて意味を持ちます。インペリアル・カレッジが開発しているものなど、他のワクチン候補は、大きく異なる製造工程を必要とします。この前例のない時代において、世界のワクチン専門家は、前例のない速さと革新性をもって取り組み、数百万の命を救い、社会を正常な状態に戻す方法を提供しなければなりません。

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