コロナウイルスワクチンについて世界はどこまで進んでいるのでしょうか?

ワクチンの開発には何年もかかる。しかし、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）を引き起こす新型コロナウイルスが初めて発見されてからわずか数ヶ月後、オックスフォード大学の研究チームは既にワクチンの臨床試験への参加を募っており、一方、インペリアル・カレッジ・ロンドンの研究者たちは、ウイルスのゲノム配列を入手してから候補ワクチンを開発するまでわずか2週間しかかからなかった。感染症流行対策イノベーション連合（CEPI）は、支援する8つのプロジェクトのうち1つが1年以内にワクチンを開発できると考えている。これには、すでに最初の臨床試験の途中段階にあるアメリカのモデルナ社が主導する研究も含まれている。

新型コロナウイルス感染症のパンデミックは、ゆっくりと進む安全なワクチン開発プロセスを加速させているが、最も積極的な予測でさえ、私たちが予防ワクチンを接種できるようになるのは早くても来年になるだろう。手抜きには安全上のリスクがあり、慎重に結果を待ってから再開するのではなく、複数の試験を同時進行させる可能性もある。しかし、どういうわけか最大のハードルは資金不足かもしれない。研究者たちは、3月以降も試験を継続するための資金が不足していると述べている。

こうした困難にもかかわらず、ウイルスの未曾有の蔓延はワクチン開発への急速な動きを引き起こしている。世界保健機関（WHO）によると、臨床試験中のワクチンは2種類ある。1つは製薬会社モデルナ社製、もう1つはカンシノ社と北京生物工学研究所製だ。さらに42種類の候補ワクチンが臨床評価中であり、臨床試験への参加を募っているオックスフォード大学もその1つだ。

これら44種類のワクチンは、SARS-CoV-2から私たちの体を守るために必要な免疫反応を誘発するために、多様な送達プラットフォームと技術を用いています。一般的に、ワクチンはウイルスの一部または不活化ウイルスを用いて疾患を模倣し、体内に免疫反応を引き起こすことで作用します。

天然痘と牛のワクチンを思い浮かべればわかるように、伝統的かつ古典的な手法では、病原体を不活化し、人を病気にすることなく免疫系を活性化させる。これには、ウイルスの化学的不活化や弱毒化が含まれる。弱毒化とは、生きた状態のウイルスを弱毒化し、脅威ではなくなるまで変異させることを意味する。リーズ大学分子ウイルス学教授のニコラ・ストーンハウス氏はこう説明する。「こうした非常に古典的な方法でコロナウイルスワクチンを開発しようと考えている人たちはまだいるが、時間がかかる」とストーンハウス氏は言う。一例として、既存の結核ワクチンをベースにSARS-CoV-2の弱毒化生ワクチンを開発しているインド血清研究所が挙げられる。同社は開発を急ピッチで進めており、6ヶ月以内にヒト臨床試験を開始したいと考えている。

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もう一つの技術は、ウイルスのタンパク質などの断片を用いて免疫反応を誘発するものです。組み換えワクチンとして知られるこのワクチンは、ウイルスのタンパク質を研究室で作製できるため、製造が容易です。研究者はウイルスを培養する必要がなく、コロナウイルスの表面にあるスパイク状のタンパク質は免疫系によって容易に認識されるため、コロナウイルスにも有効です。製薬大手のサノフィは、SARSタンパク質ワクチンを再利用し、COVID-19を引き起こすウイルスであるSARS-CoV-2と戦う計画です。一方、ノババックス社は、春の終わりまでにこのワクチンのヒト臨床試験を開始する予定です。

臨床試験中のもう一つのCOVID-19ワクチンは、香港のカンシノ社製です。このワクチンは異なる技術を用いており、新型コロナウイルスのタンパク質の遺伝子コードを、人体に無害なウイルス（この場合はアデノウイルス）の中に隠しています。この巧妙な手法はエボラ出血熱にも効果を発揮しました。

業界を驚かせている新しい技術があります。それがRNAワクチンです。これは、特定の核酸分子であるメッセンジャーRNA（mRNA）を用いて、ウイルス由来のタンパク質を抗原として患者に投与し、免疫系の反応を活性化させるものです。RNAワクチンは、研究者が大量のウイルスを培養する必要がないため、従来のワクチンよりも開発が迅速ですが、まだ承認されていないという難点があります。「これは非常に新しい技術です」とストーンハウス氏は言います。「ですから、どのように作用するのか、そして安全かどうかも分かりません。」モデナ社のワクチンはこの技術を用いており、承認される最初のRNAワクチンであると同時に、SARS-CoV-2に対する最初の承認ワクチンとなる可能性があります。もちろん、それは実際に効果があるという前提に基づいています。

しかし、モデルナ社製ワクチンの臨床試験は来年まで続く可能性があり、1年から18ヶ月かかる可能性がある。同社のmRNAベースのワクチンは既に45人の成人を対象に実施されており、最初の被験者へのワクチン接種は3月16日に開始されている。当初の目標は、ワクチン発表から3ヶ月後に試験を開始することだった。「63日で試験を開始できたので、予想よりも少し早く進める能力があることを既に証明しました」と、モデルナ社のスティーブン・ホーグ社長はタイム誌に語った。「私たちには、データを構築し、ワクチンの安全性と有効性を示す倫理的責任があり、それを段階的に進めていく必要があります。それでも、試験期間を短縮できることを実証し続ける機会があれば、それを逃すことはありません。」

試験には時間がかかります。まず、ワクチンが細胞に有効であることが実験室で証明され、次に動物実験で毒性試験が行われます。その後、ヒトを対象とした試験が3段階に分かれます。第1段階は少人数グループでの安全性試験、第2段階は対象者を拡大し、有効性試験と副作用の検討を行います。第3段階は、数百人または数千人にワクチンを投与し、実社会での効果を検証します。「18ヶ月というのは、実際にはほぼ最短期間です」とストーンハウス氏は言います。「試験期間を短縮する唯一の方法は、これらの試験を並行して行うことです。安全なワクチンが開発されても、投与量の設定、製造体制の構築、包装、適切な保管など、さらなる課題が待ち受けています。」

それでも、迅速な試験で日数を短縮したり、mRNAなどの新技術を活用したりする以外にも、プロセスをスピードアップする方法はあります。例えば、オックスフォード大学は、類似の中東呼吸器症候群（MERS）ウイルス用に開発していたワクチンを再利用しました。このような再利用は、開発が進んでいることを意味するため、良いアイデアです。ワクチンの「以前作ったもの」のような存在です。しかし、既に開発中のワクチンの効果はまだ証明されていません。「これらのアプローチのほとんどは、実際には、研究対象としていた疾患に対するワクチンを開発できるほどには進んでいません」とストーンハウス氏は述べています。オックスフォード大学は、自社のワクチンがMERSに有効かどうかさえ分かっていません。ましてやSARS-CoV-2に有効かどうかはなおさらです。「技術だけでなく、有効性も含め、多くのことが未証明です」とストーンハウス氏は言います。「しかし、大きな困難に直面した時こそ、大きな進歩を遂げることができるのです。」

開発の加速化は、まさに地道な努力の賜物と言えるでしょう。インペリアル・カレッジ・ロンドンの研究も迅速に進められ、ウイルスの遺伝子配列を入手してからわずか2週間で候補ワクチンが完成しました。このRNA型ワクチンは、遺伝子コードを筋肉に注入することで新型コロナウイルスの表面に存在するタンパク質を合成し、免疫反応を誘発します。マウスを用いた初期実験は良好な結果を示しており、その後の動物実験が成功し、資金が確保できれば初夏にヒトでの臨床試験が予定されています。チームリーダーのロビン・シャトック氏によると、ワクチンは来年にも利用可能になる可能性があるとのことです。

もちろん、最初に治験を行ったからといってワクチンが効くというわけではない。だが、パンデミックは、ワクチン開発競争が多くの面で行われていることを意味している。モデルナ社とオックスフォード大学の取り組みに加え、CEPIはMERSに用いるDNAワクチンについてイノビオ社、分子クランププラットフォームについてはクイーンズランド大学、麻疹ベクター技術についてはパスツール研究所などの研究に資金を提供している。米国では、製薬大手のサノフィパスツール社が米国生物医学先端研究開発局（BARDA）と共同で、すでにFlublokワクチンの開発に使われている自社のDNAプラットフォームを使い、試験的に使用するワクチン候補のライブラリーを開発中で、同社は今年中にラボでの試験を開始し、来年にはヒトでの治験を開始する予定である。ジョンソン・エンド・ジョンソン社のワクチン開発部門ヤンセンも、ジカ熱やHIVのワクチン候補の製造に使用したのと同じ技術を用いて、同様のプロジェクトでBARDAと提携している。

ウイルスの蔓延を阻止するためのワクチンの開発、試験、製造を待ち焦がれる一方で、COVID-19の治療薬として検討されている他の薬もあります。ワクチンと同様に、これらの薬は主に他の疾患に既に使用されている既存の治療法を再利用することを目指しており、新薬のような厳格な安全性試験を必要としないため、理想的です。「これらの薬は既に確立されており、ヒトへの使用が承認されています。今回の試みは、このウイルスに効果があるかどうかを確かめるものです」と、リーズ大学のウイルス学教授、マーク・ハリス氏は述べています。もし効果があるなら、それほど多くの安全性試験をすることなく、大規模に展開できるでしょう。

WHOは3月22日、数千人の患者を対象とした「SOLIDARITY」と呼ばれる国際共同試験を発表した。この試験では、4種類の薬剤がCOVID-19の治療にどれほど有効かを、ランダム化試験で共同研究することで検証する。「異なる方法論を用いた複数の小規模試験では、どの治療法が命を救うのに役立つかについて、明確で強力なエビデンスが得られない可能性がある」と、WHO事務局長テドロス・アダノム・ゲブレイェスス氏はジュネーブでの記者会見で述べた。

WHOの臨床試験では4つの薬剤が検討されており、その1つがレムデシビルです。これは、エボラ出血熱対策として米国の製薬大手ギリアド・サイエンシズが開発した、ウイルスの複製を阻害する薬剤です。ニューイングランド・ジャーナル・オブ・メディシン誌に掲載された報告では、この薬剤がワシントン州のコロナウイルス感染患者の回復に役立ったと報告されていますが、より大規模な臨床試験が必要です。

「最も有望だと思います」とハリス氏は言う。ウイルスは増殖する際に、自身の遺伝物質の新しいコピーを作成するとハリス氏は説明する。レムデシビルはその過程でエラーを誘発する。「ウイルスが新しい遺伝物質のコピーを作成する際にエラーを起こさせるのです」と彼は言う。期待されるのは、これらのエラーによってウイルスが機能しなくなり、増殖できなくなることだ。レムデシビルは実験室ではエボラウイルスに効果があったが、実世界では効果がなかった。しかしハリス氏は、エボラウイルスは全身に影響を及ぼすのに対し、このコロナウイルスは肺に特有な作用を持つと指摘する。「エボラウイルスははるかに深刻な病態を引き起こすため、標的としたウイルスの種類に問題があったのではないかと考えています」と彼は付け加えた。

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レムデシビルの有効性は臨床試験が進行中のため未だ不明ですが、製薬会社ギリアドは「希少疾病用医薬品」の指定を申請し、懸念を招きました。この指定は、規制当局の承認を早めるだけでなく、独占販売権を同社に与えることになるからです。しかし、この申請は反発を受け、その後取り下げられました。「患者を助ける効果がある化合物を発見した企業であれば、それを適正な価格で提供してくれると期待するでしょう」とハリス氏は指摘します。

検討されている2つ目の治療法は、クロロキンと関連薬であるヒドロキシクロロキンです。もし聞き覚えがあるとしたら、ドナルド・トランプ氏がツイートしたからかもしれません。トランプ氏は、これらの薬と別の薬を組み合わせることで「医学史上最大の変革をもたらす可能性を秘めている」と述べています。クロロキンはマラリアや関節炎の治療に、ヒドロキシクロロキンは全身性エリテマトーデスの治療に用いられていますが、クロロキンを持っているからといって自己治療すべきではありません。危険な場合もあるからです。ヒドロキシクロロキンはプールの清掃にも使用されています。アリゾナ州では、この薬を自分で使用しようとした男性が死亡しました。

Science Mag誌の報道によると、WHOチームはクロロキンをSOLIDARITY試験に含める予定はなかったが、メディアの注目を集めた後に追加した。クロロキンは臨床試験で他の類似ウイルスには効果がないが、中国の研究者らは100人の患者に効果があったと示唆している。ヒドロキシクロロキンへの注目は、3月16日に著名な感染症専門医であるディディエ・ラウル氏が主導したフランスでの小規模試験の結果を受けて始まった。

試験で検討された3つ目の選択肢は、HIV治療薬として用いられるリトナビル／ロピナビルの併用療法です。動物実験ではMERS（中東呼吸器症候群）に対して、またヒトではSARS（重症急性呼吸器症候群）に対して試験されていますが、中国における新型コロナウイルス感染症患者への併用療法に関する研究では効果がないことが示唆されています。ただし、試験対象となった患者群は回復するには病状が進行しすぎていたという注意点があります。

最後の治療法では、これらの薬剤にインターフェロンと呼ばれる分子を追加します。この組み合わせは既にMERSで試験されています。発熱は、体がウイルスに反応して体温を上げることでウイルスの増殖を遅らせる反応です。「発熱の一部は、インターフェロンと呼ばれる分子の産生によって引き起こされます」とハリス氏は説明します。「インターフェロンは体内にもともと備わっている天然の抗ウイルス剤です。インターフェロンで治療することで、体が自ら産生する必要性を回避し、体内の抗ウイルス反応を刺激しようとしているのです。」しかし、ハリス氏は、これは非特異的な治療法であり、「細胞を大型ハンマーで叩くようなものだ」と指摘しています。

ミルケン研究所が発表した新型コロナウイルス感染症追跡システムによると、他に数十種類の薬剤が検討されている。薬剤のライブラリーは存在するが、課題はどれを使うかだ。ハリス氏によると、検討すべき化合物は1万3000種類もあり、治療に複数の薬剤が使用される場合があるという点が複雑化しているという。薬剤や治療法が効果を発揮しそうであれば、患者に使用する前にまず研究室で試験が行われる。「薬剤をペトリ皿に入れ、研究室で増殖するウイルスに効果があるかどうかを調べるのと、実際に患者に投与するのとでは、大きな違いがあります」とハリス氏は言う。次に、経口投与、ネブライザー、静脈内投与など、投与方法を検討し、製造とサプライチェーンを検討する必要がある。「これらすべてを解決する必要があります」。研究者たちはかつてないほど迅速に研究を進めているが、時間は依然として限られている。だから、これらの薬剤やワクチンが効果を発揮するまでの時間稼ぎのために、家に留まろう。

WIREDによるコロナウイルス報道

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この記事はWIRED UKで最初に公開されました。