2020年12月、米国食品医薬品局（FDA）は、ファイザー・ビオンテックとモデルナが開発したmRNAワクチンに緊急使用許可を出し、これらが一般に提供される初のmRNAワクチンとなりました。
mRNAワクチンは、私たちの細胞自体を自律的なワクチン製造工場に変えるという点で他の方式と異なり、製造のスピードが速く、新たな変異株への対応力が高いという利点があります。
mRNAワクチンは、マラリアやインフルエンザなどの感染症、さらにはがんの克服にも期待が寄せられています。
2020年3月16日、SARS-CoV-2ウイルスに対抗するために設計された初の「mRNA」ワクチンが、シアトルのジェニファー・ハラーさんに接種されました。この日は、バイオテクノロジー企業モデルナによる新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の新しいワクチンの安全性を検証するための、ヒトを対象とした臨床試験が始まった日でもあります。
このワクチンは、ウイルスのゲノム配列が世界に公開されてからわずか66日後に接種されました。これは前例のない速さであり、多くの人々が、この迅速さがワクチン開発と国際協力の未来を先取りするものになることを期待しています。2020年12月には、米国食品医薬品局（FDA）が、ファイザー・ビオンテックとモデルナが開発したmRNAワクチンに緊急使用許可を出し、これらが一般に提供される初のmRNAワクチンとなりました。
では、そのワクチンのバイアルには何が入っていたのでしょうか。mRNAワクチンは他の方式とどう違い、将来にどのような可能性があるのでしょうか。
細胞、RNA、DNA、遺伝情報の設計図、そしてタンパク質
細胞の中で、RNAの主な役割は、DNAに保存された情報――私たちの遺伝情報の設計図――をタンパク質に変換することです。この役割を担うのは、「メッセンジャー」RNA、すなわちmRNAと呼ばれる特定の種類のRNAです。
mRNAが細胞内で果たす役割の解明は、20世紀半ばに複数の国際的な研究チームによって数十年にわたり行われた研究の成果です。1990年代、科学者たちは、特定のタンパク質を作るよう細胞に指示するために、カスタムmRNAを導入する方法を見出しました。この発見が、やがてmRNAワクチンの開発への道を開くことになります。
mRNA：細胞に自らワクチンを作らせる
ワクチンは、私たちの体が侵入してくるウイルスを認識できるように訓練することで機能します。従来のワクチンは、ウイルスの死滅した部分、不活化された部分、または改変された部分を体内に導入することで、この役割を果たします。これにより、免疫系が異物を認識し、撃退することを学習できるようになります。
モデルナとファイザー・ビオンテックのmRNAワクチンの場合、私たちはウイルス全体はもちろん、その一部さえも注射されるわけではありません。代わりに、SARS-CoV-2のスパイクタンパク質の一種を作るよう細胞に指示するmRNAが供給されます。この指示により、私たちの細胞は自らワクチンを製造する工場へと変わるのです。
研究所では、科学者がスパイクタンパク質の配列を含む合成mRNAを作製します。このコード化された情報は注射を通じて届けられ、私たちの細胞の一部にスパイクタンパク質を作るよう指示します。スパイクタンパク質は、免疫細胞がそれを認識できる抗体を生成するきっかけとなります。COVID-19の原因となるSARS-CoV-2ウイルスに感染者したワクチン接種者がいた場合、訓練された抗体が警報を発し、感染を撃退するための免疫反応を引き起こします。
ワクチンを使って体の免疫系を訓練するという基本的な考え方は、200年以上前にさかのぼります。しかし、mRNAの利用は最近の進展です。他の方法と比べて、mRNAは速さと柔軟性の両面で先行しています。
mRNAワクチンの利点
理論上、mRNAワクチンの基盤となる技術は適応性が高く、新たなウイルス変異株（バリアント）が出現したり、まったく新しいウイルスが発見されたりした際に、迅速な更新を可能にします。mRNAワクチンはウイルスタンパク質の配列に基づいているため、どのタンパク質を作りたいかが分かっていれば、新しいワクチンの開発は単にmRNA配列を変更することで済む可能性があります。
mRNAワクチンは、また従来のワクチンよりも迅速かつ確実に製造できるという利点もあります。モデルナの場合、ワクチンの設計から製造、出荷までの全工程にわずか7週間しかかかりませんでした。mRNAワクチンの設計と製造は数週間で済む場合もありますが、安全性と有効性を評価するために必要な臨床試験には、依然として数か月の検証期間が必要です。
これに対し、他の形式のワクチンは、不活化または弱毒化されたウイルス（例：麻しんやA型肝炎）を使用します。これらの設計には数か月から数年かかることがあります。社会の大部分をワクチン接種でカバーできるだけの量のウイルスを製造するのは、煩雑な工程になりがちです。例えば、インフルエンザウイルスは、無菌の採卵施設から得られる受精鶏卵の中で増殖させられます。
mRNAワクチンの欠点
mRNAワクチンには利点がある一方で、依然としてリスクと未知の部分があります。高温下では安定性が低く、包装や流通が困難になります。各国政府が農村部や遠隔地のコミュニティへのワクチン接種を進める上で、ワクチンの長期保存と配送は極めて重要です。これには、世界的なインフラへの投資、人材育成、そしてラストマイル（最終区間）の調整が必要です。
第二に、臨床試験や実際の使用における初期の研究では、これらのワクチンはおおむね良好な結果を示していますが、長期的な影響はまだ分かっていません。
今後の可能性
COVID-19とその変異株以外にも、研究者たちは他の感染症に対するmRNAワクチンを開発しています。初期の動物実験では、mRNAワクチンがインフルエンザ、ジカ熱、狂犬病などのウイルスを撃退できることが示されています。イリノイ大学シカゴ校の研究者たちは、デング熱ウイルスに対するmRNAワクチンの開発を進めており、一方でマラリアのワクチンに関する研究も勢いを増しています。
ビオンテックは最近、mRNA技術に基づくマラリアの初のワクチンを発表しました。2022年末までに臨床試験を開始することを目指しています。また、モデルナが開発しているHIVワクチンのヒトを対象とした試験も、まもなく開始される予定です。
全体では、mRNAワクチンで進行中の44件の臨床試験のうち、23件が感染症を対象としています。
感染症向けのmRNAワクチンを開発する以前から、研究者や製薬企業は、mRNAががんを治療する可能性について検討していました。臨床試験中のmRNAワクチンのうち20件以上ががん治療を対象としており、mRNAを個別化治療のためのツールとして検証しています。理想的には、医師が患者のがん細胞に存在する固有の変異を特定し、その遺伝情報をmRNAワクチンに組み込むことで、患者の免疫系がより効果的にがん細胞を攻撃できるよう訓練することができます。
mRNAは、その他のいくつかの疾患の治療にも活用できる可能性があります。確かなのは、mRNAが公衆衛生と精密医療に影響を与えようとしているということです。その影響の大きさは、アクセスのしやすさに大きく左右されます。COVID-19のパンデミックにより、世界的なインフラの強化、官民パートナーシップの促進、そしてラストマイルでの供給確保に向けた多様な関係者による協力が促されました。現在のmRNAワクチンへのアクセスにおけるギャップや障壁に対処するための国際社会の取り組みは、将来のmRNA治療へのアクセスを確保するために必要な継続的な取り組みの基盤となるでしょう。
