►mRNA-ベースの治療-の将来と課題
今後、mRNA 技術の継続的な進歩により、特にがん免疫療法や感染症ワクチンなど、より多くの分野で mRNA 技術が広く使用されるようになるのは間違いありません。たとえば、mRNA- ベースの多能性幹細胞誘導、mRNA ヌクレアーゼ-支援設計、タンパク質送達技術が医薬品開発に使用され始めています。今後数年間で、mRNA 技術に由来する新たな治療法が急速に発展するでしょう。たとえば、(1) 編集されたプラスミド DNA と mRNA を使用してヘルパー T 細胞と Treg 細胞によって引き起こされるアレルギー反応を制御するアレルギー寛容療法。 (2) がん免疫療法: 自律免疫システムを強化または変更し、がん細胞をより効果的に発見して攻撃できるようにするか、マイクロ RNA と mRNA を使用して免疫関連遺伝子を制御し、それによってがん細胞と戦うための免疫応答を活性化します。{6} (3) ゲノム工学療法または遺伝子療法。これには、正常な遺伝子を移植するか、効率的かつ正確に核酸ゲノム配列を編集して、欠損または欠陥のある遺伝子を置き換えることが含まれます。これにより、遺伝病を修正したり、不活性な有益な機構や経路を促進して、遺伝病を治療する可能性を与えます。 （4）タンパク質置換療法：mRNA薬は、ゲノム組み込みのリスクを回避し、強力な一過性発現を提供するため、遺伝子治療、特にタンパク質代替薬の効果的な代替手段となると考えられています。
最近登場した遺伝子編集システム -CRISPR/Cas ゲノム編集が適用されていることは注目に値します。 CRISPR/Cas 遺伝子編集は、システムの開発と進化の研究で広く使用されています。しかし、近年、科学者たちは、原核生物の本来の発現における CRISPR の遺伝性および適応免疫特性に基づいて、原核生物の Cas タンパク質を感染症の治療に使用しています。これらのタンパク質は有害ですが、人体に入ると免疫反応を引き起こし、特異的な抗体を生成します [4]。さらに、CRISPR/Cas テクノロジーは腫瘍細胞の分子生物学研究にも統合されており、ゲノムの迅速かつ正確な編集、腫瘍関連遺伝子の研究のための遺伝子変異の構築、または腫瘍治療研究のための遺伝子のノックアウトに使用されます。{6}}
さらに、mRNA- ベースの併用療法が悪性腫瘍の治療法として徐々に確立されてきています。前述したように、従来のワクチンは、ウイルス感染の急速な突然変異の繰り返しを防ぐのには理想的ではないようです。 mRNA ワクチンを使用して予防ワクチンや治療ワクチンを開発することは、新型コロナウイルス感染症 (COVID{6}}19) の新たな流行を封じ込める最も効果的な方法です。 mRNA技術を使用して開発されたワクチンは、製造における利点だけでなく、臨床試験における安全性および予防または治療効果も反映しています。今後 10 年間で、自己増幅型またはレプリコン RNA ワクチンと非複製型 mRNA ワクチンがより広く使用されるようになるでしょう。{7}}
感染症に対する mRNA ワクチンの積極的な研究に加えて、腫瘍に対する新たな治療法における mRNA の使用も、今後 10 年間でマイルストーンとなる開発を達成するでしょう。インビトロ転写 mRNA 療法の開発はまだ初期段階にあることを強調する価値があります。臨床治療に使用できる合成 mRNA を大量に入手する方法は依然として課題です。細胞外反応に関する問題も解決する必要があります。効果的な配信方法は継続的に改善する必要があります。ワクチンは、さまざまな酵素の破壊から保護され、細胞障壁を通過する際の薬物の分解を回避します。
これらの課題を克服するには、in vitro mRNA 技術を使用して患者の自己 T 細胞または樹状細胞を再編集して移植するとともに、mRNA ワクチンの送達方法を継続的に改善します。{0}現在、バイオ医薬品業界とテクノロジー業界は、次の問題を解決するためにリソースを投資しています。
安定性-関連の問題
前述したように、mRNA は酵素を使用して合成されるため、mRNA 分子は平均 1,000-6,000 塩基対と大きな分子量（4～5 × 105 ダルトン）を持っています。より小さな sRNA と比較すると、mRNA は比較的大きいため、本質的に不安定で製造が困難です。ロックド核酸 (LNA) 化学やアンロック核酸 (UNA) 化学などのオリゴヌクレオチドの修飾に使用される方法は、mRNA ベースの製品に限定されます。したがって、薬物分子の安定性を維持し、細胞への取り込みを促進しながら、これらの薬物分子を人体に注入できる技術が急務となっている。
効果的な配信方法
現在、いくつかの配送方法が用意されていますが、
1.脂質-ベースの送達: 脂質またはその誘導体/類似化合物を使用して粒子 (LNP) を形成し、mRNA 治療薬やワクチンの in vivo 送達に使用できます。 LNP は、合成または生理学的脂質材料で構成されるナノスケール粒子です。 LNPに封入されたRNAは酵素分解されにくく、封入効率が比較的高く製造が容易であるという利点があります。さらに、細胞はLNPを貪食することによってmRNA分子を細胞質ゾルに効果的に送達します。
2.ペプチド-ベースの送達: さまざまなペプチド、特にカチオン性アミノ酸（リジンやアルギニンなど）を含むペプチドは送達キャリアとして機能し、静電相互作用を通じてキャリアとmRNAの間により優れた複合体を形成できます。複合体の形成により、酵素分解の可能性が減ります。
3. ポリマー-ベースの送達: ポリマー材料 (ポリアミン、デンドリマー、コポリマーなど) を使用して、mRNA 候補を効果的に送達できます。この担体には、酵素の分解を防止し、細胞内送達をサポートするという利点もあります。問題は、それらが通常あまり安定していないことです。したがって、候補薬の安定性と安全性を向上させるには、ポリマー材料の構造を変更する必要があります。たとえば、脂質鎖、超分岐グループ、生分解性サブユニットを追加すると、プロセス フローが増加します。
4. ウイルス-様レプリコン粒子 (VRP): 低分子活性化 RNA (saRNA) とウイルス レプリコン粒子をカプセル化し、そのコードを細胞質に伝達します。 saRNA は細胞内に入ると自己複製し、指定された抗原を発現します。- VRP 配信の利点は効率が高いことです。ただし、2 つの大きな課題に直面しています。まず、VRP の大規模生産には特別な製造プロセスが必要です。-第二に、人体はウイルスベクターに対する抗体を産生する可能性があります。
5. カチオン性ナノエマルション: ナノエマルションで構成されるカチオン性脂質も RNA 送達に使用されます。これらの化合物は、疎水性と親水性の特性を利用して薬物やワクチンの脂質特性を安定化します。これは、分子表面の化学相互作用が mRNA を酵素分解から保護し、それによって分子の安定した送達を実現できるためです。また、ナノエマルジョンは、強力な撹拌、超音波、マイクロ流体工学などのいくつかの簡単な技術によって生成できます。
6. 将来的には、固体脂質ナノ粒子、ナノ構造脂質担体、カチオン性脂質核酸複合体など、次世代 LNP の複雑な内部構造を強化し、物理的安定性をさらに高める必要があります。化学的手段により、体内での薬物の送達および放出の位置と時間を制御する能力がさらに向上し、さまざまな疾患に対してより効果的または/およびより安全な治療が提供されます。
安全性の問題
mRNA ワクチンがインターフェロン反応を誘発する可能性があるという問題は不明瞭なようですが、これが炎症や自己免疫に関連する副作用の根本的な原因である可能性があります。もう 1 つの潜在的な安全性問題は、細胞外反応に起因する可能性があります。
現時点では、ヨーロッパとアメリカの医薬品当局は mRNA 医薬品に関する特別な規制を発行していません。
それは、遺伝子免疫原またはワクチンの広いカテゴリーに属する mRNA 治療に基づいている可能性があるため、mRNA 医薬品の研究開発は、欧州医薬品庁 (EMA) によって先進的治療用医薬品 (ATMP) または遺伝子治療用医薬品 (GTMP) として分類されています。しかし、mRNA製品が医療分野で次々と登場するにつれ、その研究開発をより円滑にするために、より具体的な規制規制を確立することが非常に必要であり、少なくともこの種の医薬品の研究開発に関連する臨床試験の安全性と有効性に関して明確な規制が必要です。あるいは、mRNAの固有の機能に応じて、mRNAに基づく新薬やワクチンの研究開発のためにDNAワクチンや遺伝子治療ベクターによって策定された仕様を変更する必要がありますか？
RNA 治療はさまざまな分野で大きな進歩を遂げており、多くの治療法は臨床 (前) 開発のさまざまな段階にあると断言できます。分子生物学の進歩と多額の人的・物的資源の投入により、mRNA治療が現実のものとなりました。この分野への投資が増えることで、mRNA療法は新たな高みに押し上げられ、がん、感染症、遺伝性疾患の新たな治療法として大いに期待されるようになるでしょう。
