DNA
ワクチンは、
病原体の一部、特に
タンパク質などの
抗原をコードする
遺伝子DNAを体内に導入することで、その
抗原に対する免疫応答を引き出す新しいタイプの
ワクチンです。筋肉内への投与が一般的で、投与されたDNAは細胞内でmRNAに転写され、
抗原タンパク質が合成されます。この細胞内で作られた
タンパク質が免疫系に認識され、特異的な免疫反応(抗体産生や細胞性免疫)が誘導されることで、病気の発症や進行を抑える効果が期待されます。
遺伝子ワクチンとも称され、従来の
ワクチン製造法とは根本的に異なるアプローチをとっています。
次世代ワクチンとしての可能性
DNA
ワクチン技術は、
エイズ、
インフルエンザ、マラリアといった
感染症だけでなく、がん、
アレルギー、アルツハイマー病などの非感染性疾患に対する治療・予防法としても研究開発が進められています。
抗原をコードする
遺伝子そのものを投与するという
分子生物学的な手法を取り入れており、その設計・製造の迅速性や比較的容易な保管・運搬が可能であることから、次世代の免疫療法として注目されています。
しかしながら、DNA
ワクチンが体内でどのようにして効果的に免疫を誘導するのか、その詳細な
免疫学的・
生理学的作用メカニズムについては、まだ十分に解明されていない側面があります。
ワクチンの効果を最大限に引き出し、かつ予期せぬ副作用を回避するためには、このメカニズムを深く理解することが極めて重要であり、現在も活発な研究が進められています。
作用機序の詳細
DNA
ワクチンの作用機序の一つとして、投与されたDNA自体が免疫系を活性化する働きが挙げられます。具体的には、細胞内に存在するDNAの二重らせん構造(特にB-DNAと呼ばれる右巻きの構造)が、TBK1(Tank-Binding Kinase 1)という酵素を介して自然免疫系を活性化することが示唆されています。この自然免疫系の活性化は、
ワクチン効果を増強する「内因性アジュバント」として機能すると考えられており、DNA
ワクチンの有効性発現には、この自然免疫系のシグナル伝達が不可欠であると考えられています。
新型コロナウイルスワクチンとしての開発
2019年に発生した新型コロナウイルス
感染症(COVID-19)は、その急速な世界的拡大から、有効な
ワクチンの迅速な開発が強く求められました。従来の
鶏卵を用いた製造法には生産性や確実性の課題があったため、新たな製造技術の模索が精力的に行われる中で、DNA
ワクチンが有望な選択肢の一つとして浮上しました。
日本国内では、
2020年3月に製薬企業アンジェスが大阪大学およびタカラバイオと共同でCOVID-19に対するDNA
ワクチンの開発に着手することを発表しました。また、同年4月にはアメリカのイノビオ・ファーマシューティカルズがCOVID-19 DNA
ワクチンの臨床試験を開始したことが公表されるなど、世界中で開発競争が加速しました。
日本国内での取り扱いに関する規制
日本において、DNA
ワクチンの製造工程で
遺伝子組み換え技術を用いる場合は、関連法規に基づき規制の対象となります。一方で、製造されたDNA
ワクチンの保管、輸送、そして動物への接種といった段階においては、現行のところ特別な規制は適用されません。なお、国内ではアンジェスがアメリカのバイカル社と2016年から共同でDNA
ワクチンの研究開発を進めるなど、早期からこの技術に取り組んできました。
このように、DNA
ワクチンは、その
分子生物学的アプローチによる革新性と幅広い疾患への応用可能性から、今後の医療に大きく貢献することが期待される技術です。その潜在能力を最大限に引き出し、安全性を確保するためには、さらなる研究開発と作用機序の解明が不可欠と言えるでしょう。