最初のCOVIDワクチンが「遺伝子」に基づくものなら、なぜ大きな問題なのか

WIREDに掲載されているすべての製品は、編集者が独自に選定したものです。ただし、小売店やリンクを経由した製品購入から報酬を受け取る場合があります。詳細はこちらをご覧ください。

月曜日の朝、製薬会社ファイザーの代表者が同社の新型コロナウイルス感染症ワクチンの有効性が90%以上と見られると発表したことで、株価は急騰し、ホワイトハウス関係者は（虚偽の）功績を主張しようと躍起になり、インターネット上では安堵のため息が漏れた。「世界よ。ワクチンができた！1月10日以来の最高のニュースだ」と、マウントサイナイ医科大学のウイルス学者兼ワクチン学者であるフロリアン・クラマー氏（ファイザーの新型コロナウイルス感染症ワクチンの治験にも参加している）はツイートした。

階段を掃除する清掃員

子どもたちを楽しませる方法から、この感染拡大が経済に及ぼす影響まで、WIRED のあらゆる記事を一か所にまとめました。

しかし、製薬会社が「ワクチンは効く」とプレスリリースで発表することと、実際にワクチンが効くことは全く別物です。ファイザー社と、ワクチン開発のパートナーであるドイツのビオンテック社は、第3相臨床試験のデータをまだ発表していません。今週発表された結果は、4万3538人の参加者のうち94人が新型コロナウイルスに感染した後に、外部の専門家委員会が実施した臨床試験の最初の中間解析に基づいています。この解析では、発症した人のほとんどがワクチンではなくプラセボを投与されていたことが示唆されています。しかし、それ以上のことは何も明らかにされていません。（この点がなぜ重要なのかについては、後ほど詳しく説明します。）

そしてロジスティックス面では、被験者ではない人々が研究に取り掛かるまでに、まだやるべきことがたくさんある。ファイザーの研究者たちは現在、少なくとも2カ月分の安全性追跡データを収集している。それらの知見に問題がなければ、同社は米国食品医薬品局（FDA）に緊急使用許可を申請できる。そうして初めて、幹部たちは年末までに製造予定の約5000万回分のワクチンの配布を開始できる。このプロセスは、ファイザーのワクチンが誰かの腕に注射する準備ができるまで、マイナス80度以下の温度で保管する必要があるという事実によって複雑になっている。これは、通常のワクチンのコールドチェーンよりもはるかに低い温度だ。また、免疫を完了するには、3週間間隔で2回の投与が必要だ。そうそう、そして現時点で、ワクチン接種者を雇い、デジタル登録を設定し、誰がワクチンの優先接種を受けるかを決定するなど、このような複雑な予防接種の推進に備えるために必要な他のすべてのことに取り組んでいる州は、その取り組みに充てられる追加の資金を一切割り当てずにこれを行っています。

たくさんの注意点がありますが、それでも希望を持つ理由はあります。もし結果が維持されれば、90%の効果を持つCOVID-19ワクチンは、FDAが設定した有効性の基準を大幅に上回ることになります。そのレベルの防御力は、これまでに開発されたワクチンの中で最も強力なものの一つである麻疹ワクチンに匹敵するでしょう。

新型コロナウイルスの出現から1年も経たないうちに、SARS-CoV-2に有効なワクチンが登場すれば、ワクチンメーカーがこれまでに打ち立てたあらゆる記録を塗り替えることになるだろう。「歴史的という言葉では到底足りません」と、フレッド・ハッチンソンがんセンターワクチン・感染症部門のラリー・コーリー氏は語る。著名なウイルス学者であるコーリー氏は、過去30年間、エイズを引き起こすウイルスに対するワクチン研究を主導してきた。1年どころか、5年以内に新たなウイルスに対するワクチンが開発された例など見たことがない。「前例がありません。ましてや、近い将来に実現するなど考えられません」と彼は言う。「まさに科学の驚異的な成果です」

そして、おそらくさらに記念碑的なのは、ファイザーとバイオンテックが完成させようとしているワクチンの種類です。彼らのワクチンの有効成分はmRNA、つまりタンパク質の設計図を含む可動性の遺伝暗号です。細胞はmRNAを使って、これらの設計図をDNAの硬い貯蔵庫からタンパク質製造工場へと取り出します。ファイザーとバイオンテックのワクチンに含まれるmRNAは、到達した細胞にコロナウイルスのスパイク形成プログラムを実行させます。これらの細胞が生成するウイルスタンパク質は他の細胞に感染することはできませんが、体の防御システムを作動させるのに十分な異物です。また、それらは実際のウイルスに非常によく似ているため、将来、感染者がSARS-CoV-2に遭遇した場合に備えて、免疫系を訓練し、SARS-CoV-2を認識できるようにします。これまで、この技術は人体への使用が承認されていません。mRNAワクチンの成功は、新型コロナウイルスに対する勝利を意味するだけでなく、ワクチン製造科学における大きな飛躍となるでしょう。

エドワード・ジェンナーとジョナス・ソークは単なる先駆者ではなく、カウボーイでした。彼らは粗雑な方法（乳搾り娘の牛痘の水疱から掻き出した膿を子供たちに注射するなど）を用い、研究の最後には結果しか見えず、接種の仕組みは理解できませんでした。何世紀にもわたって方法は少しずつ洗練されていきましたが、ワクチン学は概ねこの経験主義的な文化を維持しました。

効果的な予防接種とは、免疫系を病原体の無害なバージョンにさらすことです。そうすれば、将来の侵入があった場合により迅速に対応できます。ワクチンは、強力な免疫反応を生み出すために、本物と十分に似ていなければなりません。しかし、あまりにも似ていると、ワクチンが人を病気にしてしまう可能性があります。バランスを取るために、科学者は熱と化学物質でウイルスを不活性化し、無力化しようと試みてきました。彼らは酵母を操作して、ウイルスタンパク質の断片を生成させました。そして、その断片をより無害なウイルスの類似物、まるで狼の皮をかぶった羊のように、フランケンシュタインのように作り出しました。これらの機能するウイルスの代替物は、科学者が免疫システムがどのように反応するかを正確に予測できなかったため、完全ではありませんでしたが、十分に近かったため、時々機能しました。

しかし、ここ10年で、この分野は「結果を見てどうするか」というアプローチから、製薬業界が「合理的創薬設計」と呼ぶものへと移行し始めています。これは、標的（例えば、SARS-CoV-2がヒト細胞に侵入するために使用するスパイク状タンパク質）の構造と機能を理解し、その標的に直接結合できる分子、あるいは結合できる他の分子を生成する分子を構築することを意味します。遺伝子ワクチンは、この科学的進化における重要な一歩です。エンジニアは現在、遺伝子のどの組み合わせが、人体に防御抗体の生成を促すのにちょうど良い形状のウイルスタンパク質を生み出すかを予測するアルゴリズムを用いて、コンピューター上でmRNA鎖を設計できます。ここ数年で、mRNAとDNAの大量生産がはるかに容易かつ安価になりました。つまり、科学者が新たな病原体のゲノムにアクセスできるようになれば、すぐに数百、数千ものmRNA断片を素早く作成し、それぞれがワクチン候補となる可能性のあるものを試験できるのです。中国政府は1月中旬にSARS-CoV-2の遺伝子配列を公開しました。2月末までに、BioNTechは20種類のワクチン候補を特定し、そのうち4種類がドイツで臨床試験に選ばれました。

BioNTech、Moderna、Inovioといった小規模企業が約10年前に遺伝子ワクチンの開発を開始して以来、そのスピードは常に最大の期待を背負ってきました。ワクチンの製造と試験が速ければ速いほど、新たな病気の発生にも迅速に対応できます。しかし、どんな斬新なアプローチにもリスクはつきものです。ワクチンがうまく機能しない、あるいはさらに悪いことに、誰かに害を及ぼし、最終的に失敗に終わる技術に何百万ドルもの資金が無駄になるリスクです。今年まで、大手ワクチン開発企業は遺伝子ワクチンの開発に消極的でした。2020年までにヒト臨床試験まで進んだmRNAワクチンはわずか12種類で、どれも承認されていませんでした。そして、そこに新型コロナウイルスが到来したのです。

「パンデミック以前は、大手製薬会社が参入できるような金銭的なインセンティブも機会もありませんでした」と、ワクチン研究者でベイラー医科大学国立熱帯医学大学院の学部長であるピーター・ホーテズ氏は語る。しかし、米国の「ワープ・スピード作戦」のように、各国政府が臨床試験だけでなく製造の促進にも資金提供を急いでいることで、新しいことに挑戦するリスクは大幅に低下した。こうした投資の成果と、ファイザー/ビオンテックのワクチンの潜在的な成功は、このパンデミックを乗り越えて長く続くだろうとホーテズ氏は言う。「この技術は、がん、自己免疫疾患、その他の感染症を含む他のワクチンや、遺伝子治療の媒体にもmRNA技術を活用するための滑走路となります。バイオメディカル分野全体の発展を加速させるのに本当に役立つのです。」

ファイザー/バイオンテックに加え、モデルナもmRNAベースの新型コロナウイルス感染症ワクチンの第3相試験を進めており、今月下旬に最初の中間解析結果が出る見込みです。イノビオのDNAベースワクチンは、ワクチン接種に使用するデバイスに関する懸念から開発が停滞しています。同社幹部は今週、FDAが今月下旬に第2/3相試験の継続の可否を判断すると予想していると述べました。そのため、今のところはファイザーとバイオンテックに注目が集まっています。そして、誰もが今後の進展を待ち望んでいます。

「完全なデータセットが揃うまでは、真の可能性を解釈するのは難しい」と、ドイツのヘルムホルツ感染研究センターワクチン学・応用微生物学部門長のカルロス・グスマン氏は述べている。重要なのは、ファイザー社の有効性に関する主張は、新型コロナウイルス感染症の検査で陽性反応を示した比較的少数の治験参加者に基づいており、今のところ彼らについては誰も何も知らないということだとグスマン氏は指摘する。発症している人は何歳なのか、発症していない人は何歳なのか。これは、ワクチンが様々な年齢層でどれほど効果を発揮するかを理解するための重要な情報であり、誰が最初に接種を受けるかを判断する上で役立つ可能性がある。

もう一つの疑問は、人々の症状やウイルス量に何が起こっているかだ。ファイザーの治験プロトコルによれば、ワクチンは新型コロナウイルス感染症の重症化を予防しているという結論になるだろうが、それは感染が全くないことを意味するのだろうか？その答えは、地域社会に免疫の防御壁を築くワクチンと、人々を病院（そして遺体安置所）に行かせないようにするだけのワクチンの違いにあるかもしれない。さらにもう一つの未解決の疑問は、そのような免疫がどれくらい持続するかだ。それについては、もう少し待つ必要があるとグズマン氏は言う。「今後数ヶ月で得られるデータによって、ワクチンの長期的な有効性、そしてこのワクチンが重症化や死亡も防ぐことができるかどうかについて、より明確な見通しが得られるでしょう。」

当社のコロナウイルス関連記事はすべてこちらでご覧ください。

こうした情報の発信は、あらゆるワクチンが国民の信頼を得るために不可欠であり、あらゆる予防接種キャンペーンにおいて重要なステップですが、特にワクチンに対する懐疑論や誤情報が蔓延する中で展開されるワクチンにおいては、その重要性は増すばかりです。「科学界は、査読と透明性のあるデータ共有を通じて、研究結果を評価できる必要があります」と、スタンフォード大学の医療倫理研究者であるアリアドネ・ニコル氏は述べています。これまでに、ファイザー社とバイオンテック社は、ワクチンの初期段階の試験における安全性データを公表しています。深刻な安全性に関する懸念は確認されていません。

ファイザーのワクチンがFDAに承認されれば、米国はワクチンの初回バッチを受け取る列の先頭に立つことになる。7月、トランプ政権はファイザーとバイオンテックのワクチン1億回分、つまり約5千万人を免疫化するのに十分な金額に20億ドル近くを支払うことに同意した。ウォール・ストリート・ジャーナルによると、ファイザーは連邦政府に頼らずに自社製品の流通を取り扱うという。しかしそれはまた、ワクチンがあまり裕福でない国々、特にワクチンの安定を保つために必要な極めて厳しいコールドチェーンが現地のインフラと両立しない場合に、届けられるまでにどれくらいの時間がかかるのかという疑問も生む。「これはファイザーが最終的に最初にゴールするかもしれない短距離走だ」とニコル氏は言う。「だが、生産の問題、そして世界の人々の間で公平な分配の問題に取り組むマラソンがまだ待っているのだ。」

遺伝子ワクチンは有効性が証明されつつあるかもしれないが、まだ決定的なものではなく、すべての人に効果があるとは限らない。だからこそ専門家たちは、現在も様々な段階のヒト臨床試験が行われている60種類以上のワクチン候補の継続的治験支援が非常に重要だと述べている。従来の技術はスピードこそ劣るものの、耐久性でそれを補っている。麻疹、黄熱病、狂犬病などのワクチンは凍結乾燥できるため、常温保存が可能で、どこにでも持ち運べる。そのため、ワクチンの価格も抑えられる。「mRNAワクチンだけで世界を迅速に免疫化することはできません」とコーリー氏は語る。パンデミックを終息させ、ウイルスが世界経済に及ぼす悪影響を打ち破るには、複数のワクチン、おそらく2～3種類以上のワクチンが必要になるだろう。「アクセルを踏み続ける必要性は少しも変わっていません」と彼は言う。

WIREDのCOVID-19に関するその他の記事