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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。

その2に続く

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。