世界結核デーに、世界で最も致死的な病原体に取り組む研究者たちに会いましょう

多くの人にとって、結核は遠い場所や遠い昔の時代に限定された病気です。

しかし、私たちとこの致命的な病原体との距離は、想像するよりもはるかに短いのです。ここわずか6ヶ月の間に、シアトル地域では結核の脅威が2件発生し、世界人口の3人に1人が結核菌を保有しています。結核は、最も古く、最も巧妙な病原体の一つであり、過去数十年間で結核による死亡者数を大幅に減少させることに成功したにもかかわらず、依然として毎年150万人の命を奪っています。

「細菌は人類の歴史を通じて人類と共進化し、かなりうまくやってきた」と シアトルの感染症研究所（IDRI）の結核ワクチンプログラムの上級科学者マーク・オー氏は言う。

IDRIからわずか数ブロックのところにある感染症研究センター（CIDR）で結核を研究している教授、デビッド・シャーマン博士も、結核がもたらす課題を強調した。

「世界では20秒ごとに誰かが結核で亡くなっています」とシャーマン氏は述べた。「過去200年間、結核は感染症による死亡者数のトップに君臨し続けています。」

また、結核の治療法は急速に時代遅れになり、効果も低下していると彼は述べた。

「現在市販されている標準的な結核治療薬、つまり私が結核に感染した場合に処方される薬は、JFK大統領の時代に開発されたものです。それほど古いのです。ですから、私たちは新しい薬剤を切実に必要としているのです」とシャーマン氏は述べた。

本日3月24日は世界結核デーです。この日は、135年前に結核の原因菌が発見されたことを記念する日です。今年のテーマは「結核撲滅に向けて団結しよう」で、結核の治療法やより効果的な治療法の開発に取り組む国際的な協力に焦点を当てています。

シアトルには、こうした共同研究が数多く存在します。エメラルド・シティをはじめとするシアトルの研究者たちは、数十年にわたり結核のより効果的な治療法の開発に取り組んでおり、こうした共同研究と最先端の技術・生物学の力を借りることで、結核の予防と治療に革命を起こそうとしています。

現在、結核研究が重点を置いている主な領域は 2 つあります。ワクチンによる予防と薬物療法による治療です。

ヘザー・ウェスコット氏は、結核治療薬発見イニシアチブ（IDRI、製薬大手イーライリリー、その他組織による官民連携）の上級科学者です。ウェスコット氏によると、結核治療薬の探索に取り組む研究者たちは、いくつかの課題に直面しているとのことです。

「一つには、結核の治療には非常に長い期間がかかることです。薬剤に感受性のある菌株を持つ人でも、治療期間は6～9ヶ月かかることがあります」とウェスコット氏は述べた。結核治療では、通常3～4種類の薬剤を組み合わせて服用する必要がある。

「人々に複雑な薬物療法を長期間続けてもらうのは困難であり、人々がその薬にアクセスできるようにするのもまた難しい」と彼女は語った。

結核治療薬へのアクセス向上は、シアトルのもう一つの機関であるビル＆メリンダ・ゲイツ財団の目標の一つです。同財団は、世界中の他の組織や研究者と協力し、結核治療薬へのアクセス向上と、結核との闘い方に関する研究の促進に取り組んでいます。

こうした協力関係によって治療法の研究は前進しているが、薬剤耐性結核菌株の増加が新たな懸念材料となっているとウェスコット氏は述べた。

IDRIでの彼女の仕事は、薬剤の新たな標的の探索、つまり結核細胞において薬剤が標的として病気を死滅させることができる部位を見つけることです。現在使用されている薬剤の多くは、同じ少数のプロセスを標的としているため、細菌が薬剤耐性菌へと変異する可能性が高まっています。

CIDR では、シャーマンはシステム生物学のツールを使用して、新しい薬を見つけるための異なるアプローチを採用しています。

簡単に言えば、シャーマン研究室とその協力者たちは、薬剤の効果を状況に応じて分析できるソフトウェアを開発した。つまり、薬剤が結核細胞のエネルギー産生を阻害することで作用する場合、その結果として細胞にどのような変化が起こるかを観察できるのだ。

この能力は非常に重要です。なぜなら、結核治療薬はほとんどの場合、2～3種類の他の薬剤と併用されるからです。ある薬剤がどのように作用するかを状況に応じて観察することで、研究者はそれと相性の良い他の薬剤を見つけることができるのです。

「100万回以上の実験を行い、あらゆる組み合わせをテストすることも可能です。しかし、時間も資金もありません。20秒ごとに人が亡くなっています。その代わりに、Indigoという特別なソフトウェアを使って、どの組み合わせが相乗効果を発揮し、どの組み合わせが拮抗効果を発揮するかを予測しています」とシャーマン氏は述べた。

これまでのところ、彼のチームはこの方法で行った予測のうち約20件をテストしており、それらはほぼ正確であった。

「したがって、実験はまだ行う必要があるが、実際に機能する可能性のある組み合わせに到達するには、はるかに少ない実験を行う必要がある」と彼は述べた。

ワクチンに関しては、様々な課題が浮上しています。ワクチン研究者のオー氏は、最大の課題の一つは、結核が免疫系とどのように相互作用するかがまだ完全には解明されていないことだと述べています。これは効果的なワクチンの開発に不可欠です。

「ワクチンに関して言えば、私たちが本当に必要としているのは、臨床試験を推進するための大幅な資金増額だ」とオー氏は語った。

この分野では有望な進展が見られ、過去5年間で臨床試験中の結核ワクチンの数はわずか1種類から5種類に増加しました。現在試験中のワクチンの1つは、IDRIで開発されたものです。

結核ワクチンが免疫システムとどのように相互作用するかを研究しているIDRIの研究者、サーシャ・ラーセン氏は、ワクチン自体が広範囲に使用できるほど効果的または安全であると証明されないとしても、これらの試験は非常に重要であると述べた。

「そのようなデータがあれば、将来のワクチン設計や戦略に非常に役立つでしょう。ですから、この分野ではより多くのデータが必要なのです」とラーセン氏は述べた。

オー氏は、ワクチン開発の難しさの一つは、結核が数千年かけてヒトの免疫システムを回避するように進化してきたことだと述べた。つまり、従来のワクチン製造方法の多くは効果がないということだ。

「ですから、これは『免疫システムを再プログラムしてこの課題を克服し、実際に病原菌を排除できるか？』という真の知的挑戦なのです」と彼は語った。

この課題に対処するため、オール氏、ラーセン氏、およびチームの他のメンバーは、免疫システムがさまざまなワクチンにどのように反応するかを詳細に研究し、効果的な結核ワクチンの開発に役立つマーカーを探しています。

世界中の結核による死亡者数は減少を続けていますが、その減少率は過去数十年と比較すると大幅に鈍化しています。そして、今日では新薬による治療法の研究が期待され、結核ワクチンの開発も進んでいるにもかかわらず、シャーマン氏は、地平線に暗い影が差し込んでいると述べています。

「今、私たちはビッグデータ、コンピューター、そして生物学的知見を結集し、何百年も前から続く巨大な問題を解決するという、驚くべき合流点に立っています。そして同時に、NIHの予算を20%削減することを検討しています」と彼は、トランプ大統領の最近の予算案の数字に言及して述べた。

「CIDRに流入する資金の90%はNIHから来ています」とシャーマン氏は述べた。「現時点で私たちが話しているのは、真に革新的なイノベーションを阻害してしまう可能性です。」

ウェスコット、ラーソン、オーの3氏は、シアトルや全米各地のNIHが資金提供しているセンターで行われている他の画期的な研究とともに、結核研究への継続的な支援の必要性を改めて強調した。

命を救う成果はこれまで以上に近づいていますが、世界で最も危険な病原体について話しているとき、それは決して小さな功績ではありません。