mRNAはもうできている?【立教大学理学部生命理学科教授 末次正幸氏が語る合成生物学 その1】

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新型コロナワクチンの開発で有名な米「モデルナ(Moderna)」社は、2023年1月、ライフサイエンス企業「オリシロジェノミクス」社を8500万ドル(約110億円)で買収すると発表した。末次正幸氏は、オリシロジェノミックス社の共同創設者兼チーフサイエンティクオフィサーとして、無細胞DNA合成技術や増幅技術などを発明している。

堀江氏は、末次氏の研究室がある立教大学理学部を訪問し、DNA情報から生命をデザインする「合成生命学」とDNA増幅技術について話を聞いた。

酵素反応で細菌ゲノムを増幅させていく「合成生物学」の凄さとは?

堀江貴文(以下、堀江) 最近は「合成生物学」(遺伝子を編集して生命システムをつくり出す)が注目されていますよね。

末次正幸(以下、末次) そうですね。合成生物学はA(アデニン)・T(チミン)・G(グアニン)・C(シトシン)の4つの塩基で表したDNA(デオキシリボ核酸/遺伝情報)をコンピュータのプログラミングコードを書くように配列して、生命を設計したりデザインしたりする学問です。

堀江 DNAって、どうやって合成するんですか?

末次 DNAを合成するのは簡単で、A・T・G・Cをひとつずつ順番に化学的につなげていけば100文字くらいまでは作れるんですよ。ただ、100文字だと何も機能しないので、それをもっと長くしなければいけません。

堀江 末次さんが開発した技術は、PCR(Polymerase Chain Reaction=ポリメラーゼ連鎖反応/DNAを複製して増幅させる技術)法とは何が違うんですか?

末次 PCR法もDNAを増やす技術ですが、PCRは温度の上げ下げでDNAを増やします。しかし、私が開発した技術はDNAを30℃の一定温度で増やすことができるんです。

堀江 サーマルサイクラー(PCR法を実行するための機械)を使わなくていい?

末次 はい。酵素反応でどんどん増えていきます。

堀江 他にメリットはありますか?

末次 サーマルサイクラーだと、短いDNA断片しか増やせません。文字数だと数百文字程度です。でも、私の開発した技術はもっと長大なDNAを増やせます。

堀江 どのくらい長大なDNAを増やせるんですか?

末次 細菌のゲノム(遺伝情報のすべて/ヒトゲノムは約30億個ある)そのものを増やすことができるんです。

堀江 ゲノムそのものを増やせる?

末次 はい。

堀江 すごいな。ちなみに、今、メッセンジャーRNA(mRNA)ワクチンはどうやって増やしているんですか?

末次 今は大腸菌からDNAを抽出して、RNA合成酵素(RNA Polymerase)を入れて反応させています。

堀江 大腸菌につくらせているということですか?

末次 そうです。

堀江 末次さんが開発した技術を使うとそれが楽になるわけですか?

末次 そうですね。大腸菌はエンドトキシンという毒性がある物質を持っているので、それを取り除くための処理などがあり手間がかかるんです。でも、私の開発した技術を使えば、DNAを30℃で数時間温めるだけで倍々に増えていきます。

堀江 すごいじゃないですか。それは、もうワクチン製造のプロセスに導入されているんですか?

末次 いや、まだこれからです。ただ、試験段階ではすでにmRNAはできています。

Text=村上隆保 Photo=ZEROICHI

末次正幸(Masayuki Suetsugu) 立教大学理学部生命理学科教授
1976年生まれ。佐賀県出身。1999年、九州大薬学部卒業。2005年、九州大学大学院薬学研究院薬学府にて博士号を取得。その後、九州大学大学院薬学研究員助教、立教大学理学部生命理学科准教授を経て、2020年、立教大学理学部生命理学科教授に。2018年12月にライフサイエンス企業「オリシロジェノミクス」を設立。