How mRNA Medicine Will Change the World | Melissa J. Moore | TED

翻訳: Yasushi Aoki 校正: Yoshiaki Yamagami

Now, many of the people watching this talk

これを見ている人の多くは

by now will have had one, two, three or even four doses

これまでに１回か２回か３回か４回の

of a messenger RNA vaccine.

mRNAワクチン接種を 受けていることでしょう

With billions of these shots now in arms.

何十億回分のワクチンが 用意されています

it’s clear that this new way of making vaccines

この新しいワクチン製法は

is both remarkably safe and incredibly effective.

極めて安全で効果的なことが 明らかになっています

But did you know it's not the vaccine itself that's keeping you safe?

でも体を守っているのはワクチンそのもの ではないことはご存知ですか？

It's actually you.

それは皆さん自身なんです

Because the human body has amazing powers

人の体には自分で 薬を作り出し

to both prevent and cure disease by making its own medicines.

病気を防ぎ治せる すごい力があって

You just need to know what medicine to make.

ただ何の薬を作れば良いかを 知る必要があるだけです

And that's what your vaccine gave you.

その情報を与えるのが ワクチンであり

Simply a set of instructions

新型コロナウイルスから体を守るための 手順書のようなものです

for how to protect yourself against SARS-CoV-2.

Now vaccines are only the beginning.

ワクチンは ほんの 手始めに過ぎません

As I said before, the advent of mRNA vaccines

mRNAワクチンの登場は

is heralding in an entirely new era of medicines.

薬の新時代の到来を 告げるものなのです

mRNAs give us the ability to not only prevent disease

mRNAは病気の予防だけでなく

but also treat previously intractable disorders.

以前は手に負えなかった病気を 治療する力を与えてくれます

But before I get to that,

でも その前にまず

let's talk about what is this new way of medicines really about?

その新しい薬の作り方が何か という話をしましょう

Well, it all comes down to proteins.

大元にあるのはタンパク質です

Now, you may think of protein

タンパク質というと

as simply something that you need to eat,

何か食べる必要のある 重要な栄養素で

an important part of your diet,

筋肉の元になるものだと

something that's important for you to build muscle.

思うかもしれませんが

But it's not just muscle that contains protein.

タンパク質を含んでいるのは 筋肉に限りません

Protein makes up a huge fraction of the incredibly complicated ecosystem

タンパク質は

人体という非常に複雑なエコシステムの 大きな部分を占めています

that's your entire body.

In many ways, your body functions like a large city,

人体はいろんな意味で 大都市のように機能します

full of myriad buildings, interconnected buildings,

無数の建物 様々な構造物があって

with lots of different structures.

つながり合っています

Now, just as the word "building"

「建物」という言葉が

fails to capture the incredible variety of structures that make up any large city,

大都市を形成する極めて多様な構造物を 捉えきれないのと同様に

the generic term "protein" gives no clue

「タンパク質」という言葉も

分子レベルの極めて 多様な構造については

as to the incredible variety of molecular architectures

at the molecular level.

何も語っていません

Like buildings, proteins are not monolithic.

建物と同じようにタンパク質も 単一のものではありません

Our body makes many proteins.

人体は様々なタンパク質を 作り出します

Some, like the collagen in our skin

しなやかで丈夫な皮膚を 作りだすコラーゲン

that makes our skin tough but pliable.

Like the actin and myosin in our muscles that enable us to move.

筋肉の中にあって動きを生み出している アクチンとミオシン

Or our blood is full of hemoglobin, ferrying oxygen around.

血液中にあって酸素を運んでいる ヘモグロビン

Antibodies protecting us from disease,

体を病気から守っている抗体

and clotting factors that close up our wounds.

傷を塞ぐ凝固因子

And for any of you that have ever cracked a biochemistry textbook,

生化学の教科書を 読んだことのある人なら

this should look familiar.

この図に馴染みがあるでしょう

This is the metabolic chart of the human body.

これは人体の代謝を 示したものです

These are all of the reactions in your body that are keeping you

人の体を生かし 良好な状態に保っている

alive and well right now.

様々な反応です

And each one of those reactions is catalyzed by a different protein

これらの反応のそれぞれは

青字で示した個別のタンパク質により 触媒されています

whose names are shown here in blue.

So proteins are not only what makes up the bulk of your body,

タンパク質は体の大部分を 構成しているだけでなく

they’re also what make your body tick and keep you well.

体を機能させ良好に保つ 働きもしているのです

Now, if we think again about buildings,

建物の例えに戻りますが

the structures of buildings may look quite different in the end,

建物の構造は様々であっても

but they're all made of a limited set of building materials

素材の種類は限られていて

and which of those building materials are used

どの素材を使うか どのように構成するか

and how they're arranged, and how they're attached to one another

どう繋ぎ合わせるかによって

gives the buildings their final form.

最終的な建物の形が決まります

The same is true of proteins.

タンパク質についても 同じことが言えます

If we zoom down to the molecular level,

分子レベルまで降りていって

we can see that proteins,

タンパク質を観察し

if we unravel their three-dimensional architecture,

その三次元構造をほどくと

are actually just long strings of building blocks.

基本要素が長い鎖状に なっていることがわかります

And these building blocks have different shapes

基本要素はそれぞれ 形状が異なり

and different propensities to interact with one another.

相互作用の仕方も 異なります

So it's which building blocks are used

どの基本要素が使われ

and the order in which they are in the chain

鎖の中でどういう並びに なっているかによって

that gives a protein is three-dimensional shape.

タンパク質の三次元的形状が 決まります

Now here I'm only showing three proteins,

スライドにはタンパク質を ３つだけ出しましたが

but creating and maintaining a healthy human

健康な人体を作り 維持するためには

requires the combined action

10万種以上のタンパク質の働きが 必要になり

of over 100,000 different types of protein.

And our bodies make them all.

人体はその全てを 作り出します

Thus our bodies are remarkable protein factories.

人体はものすごい タンパク質工場なのです

At the molecular level, the numbers are truly mind-blowing.

分子レベルでの数字には 圧倒されるばかりです

Each of the 30 trillion cells in your body --

人体を構成する細胞は30兆—

that's three with 13 zeros --

3の後に0が13個並ぶ数だけあり

contains between one and 10 billion protein molecules.

細胞のそれぞれに1〜100億個の タンパク質分子があります

That means that you have as many protein molecules in your body

皆さんの体にある タンパク質分子の数は

as there are stars in the known universe.

宇宙にある星の数ほど にもなるんです

Now each different cell type in your body makes a different kind of protein,

異なる種類の細胞は

異なる種類のタンパク質を作ります

a different set of proteins,

like the rods and cones in my eye that are detecting light right now

目の中には光を捉える 桿体細胞や錐体細胞があり

and the neurons in my brain that are interpreting that light

脳にはその光を解釈する 神経細胞があって

and enabling me to see you right now.

私は皆さんの姿を 見ることができます

So they make a particular set of proteins unique to it.

細胞はそれに特有の 一連のタンパク質を作るのです

And like any complex building project,

複雑な建築プロジェクト同様に

you can imagine that the process of protein synthesis

タンパク質合成の過程は 細かく管理され

needs to be tightly regulated

so that the right protein is made at the right time and in the right place.

適切なタンパク質が 適切な時 適切な場所で作られるようになっています

But of course, with anything so complicated,

そのように複雑なものであれば

it's perhaps not surprising that there's an occasional mistake,

時としてミスが起きるのは 驚くことでもないでしょう

a fault in the algorithm.

プログラムのバグです

Let's go back to that metabolic chart.

代謝の図に戻りましょう

It’s estimated that one in 1,000 newborns

新たに生まれる子供の 千人に１人くらいは

are born without the ability to make one of the proteins on this chart.

この図にあるタンパク質のどれかを 作る能力を欠いていて

Therefore, they have lifelong complications

先天的な代謝異常のため

due to inborn metabolic errors.

生涯 健康上の問題を 抱えることになります

Let's take just one of those.

ひとつのケースを 見てみましょう

Let's talk about von Gierke's disease or glycogen storage disease I.

フォン・ギールケ病ないしは 糖原病Ｉ型と呼ばれる病気があります

This is due to the lack of a protein circled here in red,

これは赤く囲ったタンパク質を 欠くために起きます

whose job it is to release stored sugars

そのタンパク質は蓄えた糖を 開放する役を果たし

so that you can maintain a healthy blood sugar level

食べていない時に血糖値を 正常なレベルに保ちます

while you're fasting.

So von Gierke's disease patients can't fast.

そのため この病気の患者は 食事を断つことができず

They must constantly eat small amounts of carbohydrates,

絶えず少量の炭水化物を 摂取する必要があり

including getting up every one or two hours during the night

夜中でも１〜２時間ごとに起きて

to eat raw cornstarch.

コーンスターチを摂ります

Now, imagine the toll that this takes on parents.

両親にかかる負担を 想像できるでしょう

If they are ever to miss a feeding of their child,

子供に食べさせ損ねでもしたら

their child could slip into severe hypoglycemia,

重度の低血糖症状に陥り

seizures and possibly death.

発作を起こし 死んでしまいかねません

But even if these patients can keep up this endless feeding cycle,

患者がこの際限のない食事サイクルを 守れたとしても

they are plagued by lifelong complications,

生涯ずっと病気に 悩まされることになります

including delayed puberty,

思春期の遅れや 頻繁な感染

frequent infections, kidney disease and liver cancer.

腎臓障害に 肝臓がん

So von Gierke's disease is just one example of a disorder

糖原病は 何のタンパク質が 欠けているのか

where we know what protein is missing.

分かっている病気の一例です

What if we could give those patients back the ability to make that missing protein?

その欠けたタンパク質を作る能力を 患者に付与できたとしたら？

Then we could actually treat their disease instead of just managing their symptoms.

症状に対処する代わりに 病気自体を治すことができます

And that's where mRNA comes in.

そこで登場するのがmRNAであり

That's also where I come in.

私です

You see, I spent the better part of my career as an academic

私は仕事人生の大部分を

探究心を原動力とする 研究者として過ごし

doing curiosity-based research

into the fundamental principles of how proteins are made.

タンパク質がどう作られるかの 基本原理を追求してきました

And my specialty was messenger RNA.

私の専門はmRNAです

Like proteins, messenger RNAs are long chainlike molecules

タンパク質と同様 mRNAも

長い鎖状の分子です

composed of building blocks.

The four building blocks that make up messenger RNAs

mRNAを作っている ４つの基本要素が

form what is known as the genetic code.

遺伝子コードと呼ばれるものを 構成しています

As their name implies,

その名が示す通り

messenger RNAs carry messages:

mRNA(メッセンジャーRNA)は メッセージを運び

messages that are translated by your body in order to create proteins.

そのメッセージを読んだ体は タンパク質を作ります

Thus messenger RNAs are the language of life.

mRNAは生命の言語なのです

And the human body has a lot to say.

そして人の体には 言うことがたくさんあります

So, like proteins,

細胞にはタンパク質同様

your cells are chock-full of messenger RNA.

mRNAがいっぱい 詰まっています

Every one of your 30 trillion cells

30兆の細胞のそれぞれに

has hundreds of thousands of messenger RNA molecules.

mRNA分子が 何十万とあります

Messenger RNAs are an essential component of all living organisms.

mRNAは あらゆる生物に 基本的な要素なのです

So when you are eating protein-rich foods,

皆さんがタンパク質に 富む物を食べる時

you're not only eating protein,

タンパク質だけでなく

you're also eating lots of messenger RNA.

mRNAも食べることになります

Your body takes the messenger RNA in the food that you consumed,

食べ物の中のmRNAは

breaks it down into those component parts

基本要素へと分解され

and then builds new messenger RNAs specific to your needs.

体に必要な新たなmRNAを 作るのに使われます

Now this continual destruction and rebuilding

この絶えざる分解と 再構築というのは

is a feature true of almost all proteins and messenger RNAs in your body.

体内のほとんどのタンパク質やmRNAについて 行われていることです

Let's take, for example, the circadian clock.

たとえば体内時計です

This is the timer in your body

これは いつ活動し いつ眠るかを教える

that tells you when to be active and when to sleep.

体の中のタイマーです

The proteins that make up this clock

体内時計を構成するタンパク質は

appear and disappear with remarkable regularity every day.

毎日規則正しく現れては消える というのを繰り返します

The way that this is accomplished is that your body makes the messenger RNAs

そのタンパク質をコード化した mRNAが体で作られ

that encode those proteins

毎日現れては消えることで

appear and disappear every day.

これは実現されています

Every day for your entire life,

皆さんの体は生涯

you get your daily dose of clock messenger RNAs

時計タンパク質を生成する 時計mRNAを

producing clock proteins.

毎日 受け取り続けます

Now three properties of proper medicines

薬の基本的な３つの性質は

are that their effects are of limited duration,

効果の持続時間が 限られていること

that their effects are dose-dependent

効果が服用量に依存すること

and that they can be given over and over again

同じ効果を得るために 繰り返し投与できることですが

to produce the same effect.

mRNA's are transient.

mRNAもまた 一時的な存在であり

The amount of protein produced

生成されるタンパク質の量は

is dependent on how much of that mRNA is present.

mRNAがどれだけあるかに依存し

And they can be induced over and over again

同じ効果を生むために

mRNAを繰り返し 導入することができます

to produce the same effect.

So wow, it seems so simple.

すごくシンプルに思えます

If we could treat a disease,

病気で欠けているタンパク質が あるというなら

if there's a protein that's missing to treat a disease,

その病気を治すには

then we could simply give a few copies of an mRNA to the body

そのタンパク質を 作るためのmRNAを

投与すれば良いのでは？

for it to produce that protein.

If that protein's only needed once,

そのタンパク質が 一度だけ必要なら

then maybe a single dose would suffice.

一回の投与でよく

If a protein is needed multiple times,

そのタンパク質が 繰り返し必要になるなら

then we can dose mRNA over and over again.

mRNAを繰り返し 投与すればいい

And that's exactly what's happening.

そしてそれが まさに 起きていることです

So when I went on clinicaltrials.gov this morning,

今朝 ClinicalTrials.gov (臨床試験情報のサイト)を見たら

it turns out that there are over 175 clinical trials now open

公開されている治験の 175件以上が

mRNAに基づく 薬のためのもので

using mRNA-based medicines

患者の募集をしていて

that are recruiting patients.

Another 54 clinical trials are waiting in the [wings],

さらに54件の治験が

開始待ちの状態でした

ready to be opened.

So there is a coming tsunami of mRNA medicines.

mRNA新薬が怒涛のように やって来ようとしています

Last year, Moderna and AstraZeneca reported positive results

去年 モデルナ社と アストラゼネカ社は

詰まった心臓の動脈を 迂回させるため

from a clinical trial where patients during open heart surgery

心臓細胞に新たな血管を 成長させるmRNA医薬を

were dosed with messenger RNA injected directly into their heart muscles,

心臓手術で心臓細胞に 直接注入するという治験で

that told their heart muscles to grow new blood vessels

in order to get around clogged arteries.

良好な結果を得ました

In other clinical trials we're repeatedly dosing patients

別の治験では

先天性代謝異常症の患者に 繰り返しmRNA医薬を投与することで

with inborn metabolic errors

to treat their metabolic disease.

代謝異常を治しました

In fact, one of those clinical trials that's currently recruiting patients

現在患者募集中の治験には

糖原病Ｉ型のためのものもあります

is for von Gierke's disease.

And for cancer patients, we're creating personalized cancer vaccines.

また がん患者のために 個別化がんワクチンを作っています

These vaccines are meant to train their bodies,

免疫系に がんを攻撃するよう 教えるためのワクチンです

their immune systems, to attack their cancers.

These are truly personalized medicines, one vaccine for one person.

これは個人ごとに異なるワクチンで 完全に個別化された薬です

Now for personalized cancer vaccines to be the most effective,

個別化がんワクチンに 高い効果を発揮させるには

we need to get them made and back to the patient as quickly as possible.

可能な限り早く 開発する必要があります

We aim for a turnaround time of 45 days.

私たちは45日というのを 目指しています

By January of 2020,

2020年1月時点で 私たちはすでに

we had already manufactured, quality-controlled and delivered

数十人の患者に対して

個別化がんワクチンの 製造 品質管理 投与をしていました

to several dozen patients personalized cancer vaccines.

So we had the know-how and the capacity

ワクチンを素早く製造するための

to manufacture vaccines quickly.

知識と能力があったのです

Thus, when the sequence of the SARS-CoV-2 virus

2020年1月10日に新型コロナウイルスの 遺伝子配列が公表された時

was posted to a public web server on January 10, 2020,

私たちはすぐに 取り組み始めました

we got immediately to work.

Within two days, we had agreed with our collaborators at NIH

２日のうちに 国立衛生研究所の協力者と

on exactly which form of the spike protein to put in our vaccine.

正確にどのような形のスパイクタンパク質を ワクチンに入れるかで合意しました

Because we had done so so many times before,

それまでに幾度も やったことがあったので

it then took our mRNA design team

設計チームは 必要なmRNAの設計に

just one hour to design the mRNA

１時間しか かかりませんでした

that we immediately --

そして即座に—

(Applause)

(拍手)

That we immediately put on to our manufacturing equipment.

そして即座に 製造装置にかけました

We were then able to make that RNA,

RNAを作り 品質検査し

get it quality-controlled,

バイアルにして 治験のため国立衛生研究所に送るまでに

fill-finished and shipped off to NIH for the clinical trial in 45 days.

45日しか かかりませんでした

Now what I find --

私が—

(Applause)

(拍手)

What I find truly remarkable is that that mRNA sequence

この件で本当に すごいと感じるのは

その１時間で設計したmRNAは

that took us one hour to design

is the same mRNA sequence that went into your arms,

「スパイクバックス」として認可され 皆さんが打ったワクチンのmRNAと

that ended up in Spikevax, our now fully approved vaccine.

全く同一だということです

One hour to design a medicine that has saved countless lives.

１時間で設計された薬が 数多くの命を救ったのです

(Applause)

(拍手)

It still gives me goosebumps every time I talk about it.

この話をすると 今でもゾクゾクします

So what does the future hold?

今後どうなっていくのか？

Well, I've already told you about regenerative medicine

再生医療や 個別化がんワクチンについては

and personalized cancer vaccines.

前に触れましたが

For cancer patients, we can send in -- by directly injecting

がん患者については

mRNAを腫瘍に 直接注入することで

messenger RNA into their tumors --

we can send in instructions telling the tumor cells to self-destruct,

腫瘍細胞に自己破壊するよう 指示を出すことができます

Or having the tumor cells send out signals to the immune system,

あるいは腫瘍細胞から 免疫系に対して

beckoning the immune system to attack.

攻撃してくれとメッセージを 送らせることもできます

For patients with autoimmune disorders,

自己免疫疾患の患者には

we can send in signals that tamp down their overactive immune systems.

過剰反応する免疫系に活動を抑えるよう メッセージを送ることができます

And we and others are rapidly making many more messenger RNA vaccines.

他にも様々なmRNAワクチンが 私たちを含め各所で開発されています

Because messenger RNA vaccines can be produced so quickly and rapidly,

mRNAワクチンは 素早く製造できるので

they're really well suited for newly emerging diseases

新しく現れた病気や

インフルエンザのように 毎年新たな変種が現れ

as well as other viruses, like the flu,

ワクチンを更新する 必要のある病気に

where new variants come out every year, and the vaccines need to be updated.

とても合っています

But one of the exciting things about mRNA medicines

mRNA医薬の素晴らしい点は

is we're not limited to sending in the instructions

作るよう指示する タンパク質は

for one protein at a time.

１度に１つとは 限らないことで

mRNA medicines can be easily multiplexed.

容易に多重化する ことができます

Therefore, we're working on a combination vaccine

私たちが今取り組んでいるのは

for COVID, flu

新型コロナと インフルエンザと RSウイルスを 組み合わせたワクチンです

and respiratory syncytial virus, or RSV:

all leading causes of hospitalization and death in the elderly.

いずれも高齢者の入院や死亡の 主要な原因になっている病気です

And we're hoping that this will then be an annual booster,

それをインフルエンザワクチンのような

that you will get, just like the flu vaccine.

毎年受ける追加接種に できたらと思っています

(Applause)

(拍手)

So finally, the very modest footprint

最後になりますが

mRNAの製造装置は

of the manufacturing equipment

そう大きなものではなく

for making messenger RNAs

means that they can be made almost anywhere in the world.

世界のどこででも 製造はできます

And to take this to an extreme,

それを極限まで推し進め

the American Defense Department started a program in 2019,

私たちは米国国防省が2019年に 着手したプログラムに協力して

and we're working with them to miniaturize the entire process

製造工程全体が１つの輸送コンテナに 収まるよう小型化し

so that it can be fit into a single shipping container

for rapid deployment anywhere in the world.

世界中に速やかに展開できるよう 目指しています

So --

ですので—

(Applause)

(拍手)

So to finish, I hope I've convinced you

私たちは薬の新時代を迎えていると お分かりいただけたことでしょう

that we have entered an entirely new era of medicine.

Having learned to speak the language of mRNA, the language of life,

mRNAという生命の言語の 話し方を学んだことで

we can now use it to create medicines that are just for one person,

個別化がんワクチンのように

一人だけのために薬を 作ることもできれば

like a personalized cancer vaccine,

or can be rapidly produced and distributed to entire populations,

新型コロナワクチンのように

全人類に向け 速やかに製造し 届けることもできるのです

like the COVID-19 vaccines.

And the best part?

一番いいのが何かと言うと

The best part is we're simply tapping into your body's own ability

これは体の持つ 自分の薬を自分で作れる能力を

to make its own medicines.

活かしているだけだ ということです

Thank you.

ありがとうございました

(Applause)

(拍手)