mRNA技術は、開発中のコロナウイルスワクチンを変えました。 たった2日。 それは、Modernaのチームがコロナウイルスワクチンを設計するのにかかった時間であり、その数字がニューヨークタイムズのレポートで明らかにされて以来、それは驚かされるのをやめませんでした。 不思議ではありません。私たちは、この10年間で最も重要な技術開発のひとつについて話しているのです。これは、科学の歴史における大きなマイルストーンの1つとなる可能性のある重要なステップであり、わずか48時間で完了しました。 彼らはどのようにそれをしましたか？
mRNAテクノロジーの世界へようこそ
これらのワクチンはメッセンジャーRNAに基づいています。 mRNAはリボ核酸の一部であり、特定のタンパク質のアミノ酸配列に関する情報を、そのすべての情報が保存されているDNAから、さまざまなタンパク質が合成される細胞内の場所であるリボソームに伝達します。 平行線を引くには：mRNAは、コンピューター（DNA）からプリンター（リボソーム）に情報を転送するために細胞が使用する「ペンドライブ」になります。
合成RNAを生成する能力が向上するにつれて、科学者たちは、私たちが作ったペンドライブで細胞を「切り替える」ことができるかどうか疑問に思いました。 つまり、リボ核酸鎖に「浸透」し、リボソームをだまして必要なタンパク質を生成させることができればです。 これは、1990年にウィスコンシン大学の研究所のマウスで最初に達成されました。
それは、私たち自身の体を使って「感染症を予防接種する抗体、希少疾患を逆転させる酵素、または損傷した心臓組織を修復する成長剤」を作るための扉を開きました。 しかし、アイデアを実行に移すのは、思ったよりもはるかに困難でした。 結局のところ、私たちは体内の細胞ごとに合成RNAを注入して必要なものを作ることはできず、そのRNAを血流に大量に注ぐと、大規模で非常に危険な免疫応答を引き起こす可能性があります。
2005年、KatalinKarikóとDrew Weissmanは、免疫系からRNAを「マスク」する方法を発見しました。 したがって、合成命令は、免疫反応を引き起こすことなく、体を通って細胞内に移動する可能性があります。 コロナウイルスに対する最も成功したワクチンの2つがこの特許に取り組んでいます：ModernaとPfizer。
ワクチンを簡単にプログラムする方法は？
Modernaが登場したとき、研究者たちは成体細胞を再プログラムして幹細胞に変える簡単な方法を探していました。 しかし、彼らはすぐに、はるかに強力なツールが手元にあることに気づきました。 今の問題は、彼らにはあまりにも多くの可能性があったということです。 突然、彼らは細胞の分子機構をプログラムする力を手に入れました。 しかし、やるべきことはすべてありました。
そして、それは、非常に長い歴史を持つバイオテクノロジーのような業界では、大きな問題でした。 企業が成功した技術を開発し始め、それが現実になる前に破産したのは初めてではありません。 それで、彼らが仕事を始めたとき、彼らはすべてのコンピューター科学者が新しいプログラミング言語である図書館に直面してするであろうことをしました。
つまり、彼らは、小さなゲノムプログラム（合成mRNA）をすばやく簡単に作成および設計できるようにする一連の「コード化された機能実装」を作成しました。 これには、リボソームがタンパク質をどのように読み取って合成するかを知る必要がありました。 mRNAの「機械語」を学び、必要な命令を記述して合成RNAに「コンパイル」する方法を見つけます。
彼らはそれをしました、そして最も良い例は彼らのコロナウイルスワクチンです。 2020年1月10日、SARS-CoV-2ゲノムの最初の配列決定が公開され、スパイクタンパク質の説明はすでにそこにありました。 その特定の特性により、そのタンパク質はワクチンの標的になります。細胞にそれを生成させることができれば、免疫系はそれを識別して免疫を生成することができます。
Modernaは「一人で」仕事に取り掛かる必要がありました。 そして、冒頭で述べたように、細胞にコロナウイルススパイクタンパク質を産生させるRNA命令を設計するのに2日かかりました。 最も困難な部分が残っていました。それは、今年の残りの期間それらを占めていた部分です。この小さな「マスクされた」mRNAプログラムが安全かつ効果的に投与できることを確認することです。 そしてまさにこれのために、それはコロナウイルスをはるかに超えています。 彼らが成功すれば、彼らは私たちが知っているように薬を変えることができるシステムの力をテストするでしょう。
