【TED】mRNA医学は世界をどう変えるのか:メリッサ・J・ムーア【日本語訳】

科学/技術

さて、この講演を見ている人の多くは、今までにメッセンジャー RNA ワクチンを 1 回、2 回、3 回、さらには 4 回接種していることでしょう。

現在、数十億回のワクチン接種が行われていることから、この新しいワクチン製造方法が驚くほど安全であり、信じられないほど効果的であることは明らかです。

しかし、あなたの安全を守っているのはワクチンそのものではないことをご存知ですか?

それは実際にはあなたです。

なぜなら、人間の体には、独自の薬を作ることで病気を予防したり治したりする驚くべき力があるからです。

どのような薬を作るべきかを知る必要があるだけです。

そして、それがワクチンによって与えられたものであり、SARS-CoV-2 から身を守る方法についての一連の指示にすぎません。

さて、ワクチンはまだ始まりにすぎません。

前に述べたように、mRNA ワクチンの出現は、医薬品のまったく新しい時代の到来を告げています。

mRNA は、病気を予防するだけでなく、以前は難治だった疾患を治療する能力も与えてくれます。

しかし、その話に入る前に、この新しい医療方法が実際には何なのかについて話しましょう。

まあ、すべてはタンパク質に帰着します。

さて、プロテインは単に摂取する必要があるもの、食事の重要な部分、筋肉を構築するために重要なものであると考えるかもしれません。

しかし、たんぱく質を含むのは筋肉だけではありません。

タンパク質は、体全体である信じられないほど複雑な生態系の大部分を占めています。

さまざまな意味で、あなたの体は、無数の建物、さまざまな構造を備えた相互接続された建物で満たされた大都市のように機能します。

さて、建築という言葉では大都市を構成する信じられないほど多様な構造を捉えることができないのと同じように、タンパク質という総称では、分子レベルでの信じられないほど多様な分子構造を理解する手がかりは得られません。

建物と同様に、タンパク質は一枚岩ではありません。

私たちの体は多くのタンパク質を生成します。その中には、肌を丈夫で柔軟にする皮膚のコラーゲンや、動くことを可能にする筋肉のアクチンやミオシンなどがあります。

あるいは、私たちの血液はヘモグロビンで満たされており、酸素を運び、抗体が病気から私たちを守り、凝固因子が傷をふさぎます。

生化学の教科書を解読したことのある人なら、これには見覚えがあるはずです。

これは人間の体の代謝チャートです。

これらはすべて、今あなたを生き生きと健康に保っている体の反応です。

そして、それらの反応のそれぞれは、ここでは名前が青で示されている異なるタンパク質によって触媒されます。

つまり、タンパク質は体の大部分を構成するものであるだけでなく、体を動かし、健康を維持するものでもあります。

さて、改めて建物について考えてみると、これらの建物の構造は最終的には全く異なったものに見えるかもしれませんが、それらはすべて限られた建材で作られています。

そして、それらの建築材料がどのように使用され、それらがどのように配置され、互いにどのように取り付けられるかによって、建物の最終的な形が決まります。

タンパク質についても同様です。

分子レベルまでズームダウンすると、タンパク質の三次元構造を解明すると、実際には構成要素の長い文字列にすぎないことがわかります。

そして、これらの構成要素はさまざまな形状と、相互に影響し合うさまざまな傾向を持っています。

したがって、どの構成要素が使用されるか、そしてそれらが鎖内でどのような順序でタンパク質に三次元形状を与えるかが決まります。

さて、ここでは 3 つのタンパク質だけを紹介しますが、健康な人間を作り出し、維持するには、100,000 種類を超えるタンパク質の組み合わせの作用が必要です。

そして私たちの体はそれらすべてを作り出します。

このように、私たちの体は驚くべきタンパク質工場なのです。

分子レベルでは、その数字は本当に驚くべきものです。

体内の 30 兆個の細胞 (3 個に 0 が 13 個) には、それぞれ 10 億から 100 億個のタンパク質分子が含まれています。

それは、既知の宇宙の星の数と同じくらい多くのタンパク質分子が体内にあることを意味します。

さて、体内の異なる種類の細胞はそれぞれ、異なる種類のタンパク質、異なるタンパク質のセットを生成します。ちょうど今光を検出している目の中の桿体と錐体や、その光を解釈して私を可能にしている脳内のニューロンのようにです。今すぐ会えるように。

したがって、彼らはそれに特有の特定のタンパク質のセットを作ります。

そして、他の複雑な建築プロジェクトと同様に、適切なタンパク質が適切なタイミングで適切な場所で生成されるように、タンパク質合成のプロセスを厳密に制御する必要があることは想像できます。

しかし、もちろん、これほど複雑なものであれば、アルゴリズムに時折間違いや欠陥が存在することはおそらく驚くべきことではありません。

代謝チャートに戻りましょう。

新生児の 1,000 人に 1 人は、このグラフにあるタンパク質の 1 つを作る能力を持たずに生まれると推定されています。

したがって、彼らは先天的な代謝異常により生涯にわたって合併症を抱えます。

そのうちの 1 つだけを取り上げてみましょう。

フォン・ギルケ病、つまりグリコーゲン貯蔵疾患について話しましょう。

これは、ここで赤で囲んだタンパク質が不足しているためです。タンパク質の役割は、空腹時に健康的な血糖値を維持できるように、貯蔵された糖を放出することです。

そのため、フォン・ギルケ病患者は断食することができません。

彼らは、生のコーンスターチを食べるために夜中に1、2時間ごとに起きるなど、常に少量の炭水化物を食べなければなりません。

さて、これが親にどれほどの負担をもたらすか想像してみてください。

万が一、子どもに食事を与えなかった場合、子どもは重度の低血糖や発作を起こし、場合によっては死亡する可能性があります。

しかし、たとえこれらの患者がこの終わりのない摂食サイクルを維持できたとしても、思春期の遅れ、頻繁な感染症、腎臓病、肝臓がんなどの合併症に生涯悩まされることになる。

したがって、フォン・ギルケ病は、どのタンパク質が不足しているかがわかっている疾患の一例にすぎません。

それらの患者に、不足しているタンパク質を作る能力を取り戻すことができたらどうなるでしょうか?

そうすれば、症状を管理するだけでなく、実際に病気を治療できるようになります。

そこでmRNAが登場します。

それが私の出番でもあります。

ご存知のとおり、私は学者としてのキャリアの大部分を、タンパク質がどのように作られるかという基本原理に関する好奇心に基づいた研究に費やしました。

そして私の専門はメッセンジャーRNAでした。

タンパク質と同様に、メッセンジャー RNA は構成要素から構成される長い鎖状の分子です。

メッセンジャー RNA を構成する 4 つの構成要素は、いわゆる遺伝コードを形成します。

その名前が示すように、メッセンジャー RNA はメッセージ、つまりタンパク質を作成するために身体によって翻訳されるメッセージを運びます。

したがって、メッセンジャー RNA は生命の言語です。

そして、人間の体には言いたいことがたくさんあります。

つまり、タンパク質と同様に、細胞にはメッセンジャー RNA がぎっしり詰まっています。

30 兆個の細胞には、それぞれ数十万個のメッセンジャー RNA 分子があります。

メッセンジャー RNA は、すべての生物の必須構成要素です。

つまり、タンパク質が豊富な食品を食べているときは、タンパク質を食べているだけでなく、メッセンジャーRNAもたくさん食べていることになります。

あなたの体は、摂取した食物に含まれるメッセンジャー RNA を取り込み、それらの構成部分に分解し、あなたのニーズに合わせた新しいメッセンジャー RNA を構築します。

さて、これは継続的な破壊と再構築の非常に重要な部分であり続けますが、これは体内のほぼすべてのタンパク質とメッセンジャー RNA に当てはまる機能です。

たとえば概日時計を考えてみましょう。

これは、いつ活動し、いつ眠るべきかを知らせる体内のタイマーです。

この時計を構成するタンパク質は、毎日驚くべき規則性で現れたり消えたりします。

これを実現する方法は、体がこれらのタンパク質をコードするメッセンジャー RNA を毎日出現させたり消滅させたりすることです。

私たちは生涯にわたって、時計タンパク質を生成する時計メッセンジャー RNA を毎日摂取しています。

さて、適切な薬の 3 つの特性は、その効果の持続時間が限られていること、その効果が用量に依存すること、そして同じ効果を得るために何度も投与できることです。

mRNAは一過性です。

生成されるタンパク質の量は、存在する mRNA の量に依存し、同じ効果を生み出すために何度も誘導される可能性があります。

すごい、とてもシンプルに思えます。

もし病気を治療できるとしたら、病気の治療に不足しているタンパク質があれば、そのタンパク質を生成させるために mRNA の数コピーを体に与えるだけでよいのです。

そのタンパク質が一度だけ必要な場合は、おそらく 1 回の投与で十分でしょう。

タンパク質が複数回必要な場合は、mRNA を何度も投与できます。

そしてまさにそれが起こっているのです。

それで臨床試験に行ったときのことです。

今朝の政府の発表によると、mRNAベースの医薬品を使用した患者を募集している臨床試験が現在175件以上行われていることが判明した。

さらに 54 件の臨床試験が開始の準備を整えてリング上で待機しています。

つまり、mRNA医薬品の津波が押し寄せているのです。

昨年、モデルナとアストラゼネカは、開胸手術中に心筋にメッセンジャーRNAを直接注射された患者が、詰まりを回避するために新しい血管を成長させるよう心筋に指示するという臨床試験で肯定的な結果を報告した。動脈。

他の臨床試験では、先天性代謝異常のある患者に代謝疾患を治療するために繰り返し投与しています。

実際、現在患者を募集している臨床試験の 1 つはフォン ギルケ病を対象としたものです。

そしてがん患者のために、私たちは個別化されたがんワクチンを開発しています。

これらのワクチンは、がんを攻撃するために体や免疫システムを訓練することを目的としています。

これらは真に個別化された医薬品であり、1 人に対して 1 つのワクチンです。

現在、個別化されたがんワクチンが最も効果的であるためには、できるだけ早くワクチンを製造して患者に届ける必要があります。

納期は45日を目指しております。

2020 年 1 月までに、当社はすでに個別化がんワクチンを製造、品質管理し、数十人の患者に提供しました。

そのため、私たちはワクチンを迅速に製造するノウハウと能力を持っていました。

したがって、2020 年 1 月 10 日に SARS-CoV-2 ウイルスの配列が公共 Web サーバーに投稿されたとき、私たちはすぐに作業を開始しました。

2 日以内に、私たちは NIH の協力者と、ワクチンにどの形態のスパイクタンパク質を入れるかについて正確に合意しました。

これまでに何度も同じことを行っていたため、mRNA 設計チームは、すぐに mRNA を設計するのにわずか 1 時間しかかかりませんでした。

それをすぐに製造装置に取り付けました。

その後、RNA を作成し、品質管理し、充填仕上げを行って、臨床試験のために 45 日以内に NIH に発送することができました。

さて、私が見つけたもの。

本当に素晴らしいと思うのは、これを非常に短期間で行うことができたことです。

本当に注目に値するのは、私たちが設計に1時間かかったそのmRNA配列が、あなたの腕に投与され、最終的に現在完全に承認されているワクチンであるSpikevaxに組み込まれたmRNA配列と同じであるということです。

数え切れないほどの命を救ってきた薬を設計するのに 1 時間。

今でもその話をするたびに鳥肌が立ちます。

では、将来はどうなるでしょうか?

さて、再生医療と個別化がんワクチンについてはすでにお話ししました。

がん患者の場合は、腫瘍にメッセンジャー RNA を直接注入することで、腫瘍細胞に自己破壊するよう指示を送ることもできます。

あるいは、腫瘍細胞が免疫系に信号を送らせ、免疫系に攻撃を促すこともあります。

自己免疫疾患を持つ患者に対して、過剰な免疫システムを抑制する信号を送ることができます。

そして私たちや他の企業は、さらに多くのメッセンジャー RNA ワクチンを急速に製造しています。

メッセンジャー RNA ワクチンは非常に迅速かつ迅速に製造できるため、新たに出現した病気だけでなく、毎年新たな変異体が出現しワクチンの更新が必要となるインフルエンザなどの他のウイルスにも非常に適しています。

しかし、mRNA 医薬品の興味深い点の 1 つは、一度に 1 つのタンパク質についての指示を送ることに限定されないことです。

mRNA医薬品は簡単に多重化できます。

したがって、私たちは、高齢者の入院と死亡の主な原因である新型コロナウイルス、インフルエンザ、RSウイルス(RSV)に対する混合ワクチンの開発に取り組んでいます。

そして私たちは、これがインフルエンザワクチンと同じように毎年受けられるブースターになることを期待しています。

最後に、メッセンジャー RNA を製造するための製造装置の設置面積が非常に小さいということは、メッセンジャー RNA は世界中のほぼどこでも製造できることを意味します。

これを極端に言うと、アメリカ国防総省は 2019 年にプログラムを開始しました。私たちは彼らと協力してプロセス全体を小型化して、世界中のどこにでも迅速に配備できるように単一の輸送コンテナに収まるようにしています。

最後になりますが、医学は全く新しい時代に入ったということをご理解いただければ幸いです。

生命の言語である mRNA の言語を話せるようになった私たちは、それを使って、個別化されたがんワクチンのような 1 人専用の医薬品を作成したり、新型コロナウイルスのように迅速に生産して全人口に配布したりできるようになりました。ワクチンは19種類。

そして一番いいところは?

最も良い点は、私たちはあなたの体が独自に薬を作る能力を単純に活用しているということです。

ありがとう。

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