What if I told you that the pandemic will save the lives of millions of people? It's a difficult thing to consider, given how many loved ones we've already lost. But throughout the course of human history, massive public health crises have resulted in innovation in health care and technology. For example, the Black Death gave rise to the Gutenberg press and the 1918 flu pandemic led to modern vaccine technology. The COVID-19 pandemic has and will be no different. Just look at our vaccines -- normally developed over many years, and the mRNA vaccines were deployed in a mind-blowing 11 months.
このパンデミックで何百万人もの 命が救われると言ったら? およそ 考えられないでしょう これほど多くの大切な命が 既に失われていますから けれども人類の歴史全体を通じて 大規模な公衆衛生上の危機は 医療や技術の革新をも もたらしてきたのです 例えば 黒死病が グーテンベルグの印刷機を普及させ 1918年のスペインかぜが 今のワクチン技術につながりました COVID-19パンデミックの これまでと この先もまた同様です 私たちのワクチンを見てください 通常なら開発に何年もかかるものです それがこのメッセンジャーRNAワクチンは なんとたったの11か月で配布されたのです
How is that even possible? It was possible because scientists have been working for many years to get us to the point where we could use mRNA quickly in an emergency situation. Specifically, we've been working on how to help mRNA with its biggest problem, which is that it doesn't normally go to the right places inside of our bodies. Fortunately, we got around that problem just in time, and I'd like to tell you about the technology that we use to do it.
なぜそれが可能だったのか? それは科学者たちが何年もかけて mRNAがいざというときに すぐに使えるところまで 準備してきたからです 具体的に言うと 私たちが取り組んできた最大の問題は mRNAを体内の正しい場所に なかなかうまく導けないという点です 幸いその問題は 何とか時間内に解決しました 今からお話ししたいのは 私たちが解決に用いた技術についてです
When mRNA is administered, it's injected into our muscles or our bloodstream, but we actually need it to go inside of our cells. Unfortunately, mRNA is fragile, and our bodies will destroy it before it goes very far. You can think of mRNA like a glass vase that you'd like to send in the mail without a box and bubble wrap. It'll break long before it's been delivered. And without an address on the box, your postal delivery service will have no idea where to take it. And so if we're going to use mRNA as a therapeutic, it needs our help. It needs protection, and it needs to be told where to go. And that's where I come in.
mRNAを投与する際には 筋肉つまり血流内に注入しますが 実際に必要なのは これを細胞内まで入れることです 残念ながらmRNAは壊れやすいので いくらも進まないうちに 体がこれを破壊してしまいます mRNAを郵送する予定の ガラスの花瓶に見立ててみましょう 箱やクッションがなければ 目的地に届くずっと前に 壊れてしまいます 箱に宛先が書かれていなければ どこに届ければいいのか 配達人が途方に暮れるだけです ですから mRNAを 治療に使うつもりなら 手助けが必要なのです 梱包して宛先を示してやらねばなりません それが私の役目です
For over five decades, scientists and engineers like myself have been creating the shipping materials for nucleic acid drugs, like DNA and RNA. Through trial and error, we've created packages that deliver intact vases to the wrong address; that delivered to the right address but with a broken vase; packages that get ripped apart by attacking dogs; and packages that throw out the mail carrier's back. It's taken many years to get the science right. Let me show you the result, these tiny balls of fat that we call lipid nanoparticles. Let me tell you what they are and how they work.
50年以上にわたって 私のような科学者たちや工学者たちは 核酸医薬品 つまりDNAやRNAなどを 運搬する素材を作ってきました 核酸医薬品 つまりDNAやRNAなどを 運搬する素材を作ってきました 私たちは試行錯誤して さまざまな小包を作りました 花瓶は無事だったけれど 届け先が間違っていた小包 届け先は正しかったけれど 花瓶が壊れていた小包 番犬たちに引き裂かれてしまう小包 配送中に投げ出されてしまう小包 正しく届けられるようになるまでに 何年もかかりました 結果がこれです 脂質ナノ粒子と呼ばれる 小さな脂肪の球です それが何者でどう働くのかを これからご説明します
So first of all, "nano" just means really, really small. Think of how small a person is compared to the diameter of the earth. That's how small a nanoparticle is compared to the person. These nanoparticles are made up of several fatty molecules called lipids. Fat is an awesome packing material -- nice and bouncy. Interestingly, our cells are also surrounded by fat to keep them flexible and protected. Years ago, scientists had the idea to create lipid nanoparticles that would act like a Trojan horse. Because the lipids in the nanoparticle look similar to the membranes that surround our cells, the cells are willing to bring the nanoparticle inside, and that's when the mRNA is released into the cell. So what, exactly, are the lipids in these nanoparticles? There are four ingredients in addition to the mRNA, and I'll tell you about each one.
まず「ナノ」とは単に ものすごく小さいという意味です 地球の直径と比べたとき 人間がどんなに小さいか考えてください 人間と比べたナノ粒子も それと同じくらい小さいものです ナノ粒子はいくつかの脂肪分子 つまり脂質で出来ています 脂肪は梱包にぴったりの素材です とても弾力性があるからです 面白いことに私たちの細胞も 脂肪にくるまれています それが細胞の柔軟性を保って 保護しているのです 何年も前に科学者たちは 脂質ナノ粒子を作って トロイの木馬に仕立てることを 思いつきました というのも ナノ粒子の脂質は 一見したところ 私たちの細胞を包む膜に似ているので 細胞がナノ粒子を 抵抗なく中に入れるのです それを利用してmRNAを 細胞内に放出しようというわけです ではナノ粒子内の脂質とは 正確には何なのでしょうか? mRNA以外の成分は 4つあります 1つずつご説明しましょう
First, there's a lipid called a phospholipid. This is the primary ingredient in our cell membranes, which are the walls of fat that separate the insides of our cells from everything that surrounds them. Phospholipids have a head that likes water and a tail that likes other fatty things. So when you throw a bunch of phospholipids together in water, they form this beautiful structure called a lipid bilayer. Here, the heads face the inside and the outside of the cell, which is water, and the fat-loving parts of the molecule hang out together in the middle. In lipid nanoparticles, phospholipids have a similar role of keeping all of the other ingredients organized.
1つ目はリン脂質という脂質です これは私たちの細胞膜の主成分で それが脂肪の壁となって 細胞の内部を 周囲のあらゆるものから隔てています リン脂質には親水性の頭部と 疎水性の尾部があります ですからリン脂質を まとめて水に投げ込むと 脂質二重層と呼ばれる 美しい構造が形成されます そこでは頭部が 細胞の内と外つまり 水の方を向いており 疎水性の尾部がその間で 一緒にまとまっています 脂質ナノ粒子でも リン脂質が似たような役割で その他すべての成分の 整理係をしています
Second, there's a lipid called cholesterol. Why, if cholesterol has a bad reputation, would we want to use it in a therapeutic nanoparticle? It turns out that while cholesterol can be bad when it's in our bloodstream, it's actually a really good thing for our cell membranes. And that's because those phospholipids I just told you about, they are entirely too free with themselves, and they are prone to falling apart. Cholesterol is a stiff molecule that wedges itself in between the other lipids to fill in the gaps and hold them all together. It plays a similar role in our lipid nanoparticles. It provides structural support so the nanoparticles don't fall apart in between the injection and when they get into our cells.
2つ目はコレステロールという脂質です なぜ評判の良くないコレステロールを 私たちは治療用のナノ粒子に 使いたいのでしょうか? それはコレステロールが悪さをするのは 血流内だけで 細胞膜にとっては非常に良いものだと 分かったからです 理由は今お話ししたリン脂質が ものすごく奔放で すぐバラバラになりたがるからです コレステロールは硬い分子で 他の脂質と脂質の間に割り込み すき間を埋めて全体をつなぎ止めます 脂質ナノ粒子内でもコレステロールが 似たような役割をしており 注射されてから細胞に入るまでに ナノ粒子がバラバラにならないように 構造的に支えているのがコレステロールです
Third, there's a lipid called an ionizable lipid. Here, "ionizable" means that when these particles are in the bloodstream, they're neutrally charged, which helps with their safety. Then they switch to a positive charge inside of our cells, which helps them release the mRNA. Ionizable lipids are special because they have to be made in the lab, and scientists around the world have tested tens of thousands of these materials to find ones that are good at delivering mRNA safely. And because they're made in the lab, they tend to be proprietary to the company that invented them. So, for example, Moderna and BioNTech, the company that partnered with Pfizer, they discovered different ionizable lipids, and that is the only important ingredient in their COVID-19 vaccines that differ. And even then, their ionizable lipids aren't even that different, which is reassuring, because when independent groups of scientists converge on similar solutions, it's easier to trust the result.
3つ目はイオン性脂質という脂質です ここでの「イオン性」とは ナノ粒子が血流内に入ったときに 中性の電荷を帯びて これを保護することを指します さらには細胞内で 正の電荷に変わることで mRNAの放出を助けます イオン性脂質が特別なのは これらが実験室でしか作れず 世界中の科学者が 何万もの材料をテストして mRNAを安全に届けられるものを 見つけてきたからです これらは実験室で作られるので 発見した企業の独占物に なることがほとんどです ですから例えば モデルナと ファイザーと提携のビオンテックが 発見したイオン性脂質は それぞれ異なります そこが両社のCOVID-19ワクチンの 主成分で唯一の違いです とはいえ両社のイオン性脂質に そこまでの差異はありません これは安心材料です というのも 独立した科学者の集団同士が 似た解決策に落ち着いたのなら その結果の信憑性が増すからです
Finally, one more ingredient. This one is a polymer called polyethylene glycol. So let's call it PEG. That's much easier. PEG is a water-loving molecule. So it surrounds the lipid nanoparticle and it holds it all together. You can think of the other three lipids as the box and the bubble wrap for the mRNA, and the PEG as the packing tape. You may have heard in the news about a tiny fraction of people that have allergic responses to the vaccine. There is some evidence that PEG could be contributing to these allergic reactions. And that's because people are routinely exposed to PEG in cosmetic and household products, and some people have already developed antibodies against PEG. But why would this happen to some people and not to others? It turns out that every person's immune system is different, and just the same way that some people are allergic to latex, other people are allergic to PEG. It's important to keep in mind, however, that PEG has had a long history of safe use as part of FDA-approved drug formulations, and these vaccine allergies could be caused by things other than PEG. More research is needed to get to the bottom of these side effects.
さて最後の成分です これは高分子で ポリエチレングリコールと呼ばれます ここでは簡単にPEGと呼びましょう PEGは親水性の分子なので 脂質ナノ粒子をくるんで 全体を結びつけます 他の3つの脂質がmRNAの 箱と梱包材だとすれば 他の3つの脂質がmRNAの 箱と梱包材だとすれば PEGはガムテープに喩えられます ニュースでお聞きかもしれませんが ごく一部の人に ワクチンへのアレルギー反応が 見られました このアレルギー反応にPEGが 関与している証拠も多少出ています というのもPEGは人々が 化粧品や家庭用品の成分として 日常的に接しているので 中にはPEGへの抗体が 作られた人もいるからです でもなぜ反応が起きる人と 起きない人がいるのでしょうか? 分かったのは免疫システムが 人それぞれで異なっており 天然ゴムアレルギーの人が いるのと同じように PEGアレルギーの人もいる ということです ただ ここで忘れてならないのは PEGには安全に使用されてきた 長い歴史があり FDAも承認する製剤に 用いられているということです また このワクチンアレルギーの原因が PEG以外という可能性もあります これらの副反応の根本原因については さらなる調査が必要です
All right, so let's take a step back and look at our whole nanoparticle. Beautiful, right? When these ingredients all fit together nicely, the result is a deliverywoman's dream. In the case of the vaccines, after these nanoparticles get injected into our muscle, they take the mRNA into our cells. There, the mRNA acts like an instruction manual that tells our cells to make a foreign protein, in this case, the coronavirus spike protein. When our immune cells see the spike protein, they rush to protect us from it, and they teach themselves to remember it, so that they can kill it if it ever returns. As we speak, the mRNA vaccines are out there saving lives from the coronavirus. They were our first and best tool to combat this nightmare, and they are our best hope of responding swiftly to viral variance because we can keep our lipid nanoparticle packaging the same, and all we have to do is swap out the mRNA that's inside.
ということで改めて私たちの ナノ粒子全体を眺めてみましょう 美しいでしょう? これらの成分がすべて うまく調和したときに 女配達人の夢のような結果が起きます ワクチンの場合で言うと 私たちの筋肉に注射された後 これらのナノ粒子が 細胞内にmRNAを届けます そこでmRNAが設計図となり 私たちの細胞に外来のタンパク質を ここでは コロナウイルスの スパイクタンパク質を作るよう指示します そのスパイクタンパク質を 免疫細胞が見つけると 私たちの体を守るために駆けつけて その形を記憶します 奴らが戻って来ようものなら 返り討ちにするためです こうして話す間も mRNAワクチンは世の中で コロナウィルスから命を守っています これらは今回の悪夢と闘うための 私たちの最初で最高のツールでした そしてウィルスの変異にすばやく対応できる 最高の希望でもあります というのも 脂質ナノ粒子の 容れ物はそのままに あとは中身のmRNAを 取り換えるだけで良いからです
But here's the best part: for mRNA therapeutics, these vaccines are only the beginning. mRNA can be used to treat or cure many diseases. So in the future, we will likely have treatments for many terrible diseases, including cystic fibrosis, muscular dystrophy and sickle cell anemia. These diseases are caused by mutated proteins, and we can use mRNA to ask our cells to make the correct version of these proteins. We'll have treatments for cancer -- breast, blood, lungs -- you name it. Here, we'll use mRNA to teach our immune cells how to find and kill cancer cells. And then, if we're lucky, we'll have vaccines against some of the most deadly and feared pathogens across the globe, including malaria, Ebola and HIV. Some of these products are already in clinical trials, and the success of the COVID-19 vaccines will pave the way for future generations of these therapies.
でも何より最高なのは mRNA療法にとっては このワクチンが 始まりに過ぎないことです mRNAは多くの病気の 治療や完治に使えるのです ですから将来多くの難病に 治療法がもたらされるはずです 例えば 嚢胞性線維症 筋ジストロフィー 鎌状赤血球貧血など これらの病気は 変異したタンパク質が原因なので mRNAを使って体の細胞に そのタンパク質を正常な形で 作らせればいいのです 乳がんや 血液がん 肺がんなど あらゆるがんの治療法もできるでしょう その場合は mRNAを使って免疫細胞に がん細胞の見つけ方や殺し方を教えます さらには 運が良ければ 最も致死率が高く 世界中で恐れられている病原体の ワクチンも出来るでしょう マラリアエボラHIVなどがそれです そうした製品の一部は 既に臨床試験に入っています COVID-19ワクチンの成功によって 将来の世代に これらの治療法への 道筋が開けるでしょう
This is how the pandemic will save the lives of millions. It catalyzed the most rapid vaccine development in history and brought to life a niche, previously unapproved form of technology. And in our desperation, we gave that technology a chance. Now we're collecting long-term safety and efficacy data from hundreds of millions of people. And with these data, interest in the technology, funding for the technology and trust in the technology will continue to grow.
こうして このパンデミックで 何百万人もの命が救われるのです パンデミックにより 史上最速のワクチン開発が促され これまで承認されなかった形の 特定分野の技術が日の目を見たのです 私たちは一か八かで その技術にチャンスを与えました 今は長期の安全性と有効性のデータを 収集しているところです 何億という人々のデータです それらのデータによって この技術への関心や この技術への資金提供や そしてこの技術への信頼性が 増し続けるでしょう
Looking ahead, the packaging and delivery of mRNA to the right organs and tissues will continue to be one of the most significant challenges to implementing this technology. And so my colleagues and I are going to be busy for a very long time. Ultimately, I'm here with a message of hope. We are on the cusp of a revolution. mRNA is about to change the world forever, and it's all thanks to these fatty little balls that take this miracle medicine to exactly where it's needed.
これからも mRNAを小包にして 正しい臓器や組織へと届けることが この技術の実践にあたって 最も重要な挑戦であり続けるでしょう この技術の実践にあたって 最も重要な挑戦であり続けるでしょう 同僚たちも私自身も 当分の間 忙しくなります とどのつまり私はここに 希望のメッセージを届けに来ました 私たちは変革の先端にいます mRNAは世界を永遠に 変えようとしています それも全て これらの小さな脂肪の球が この奇跡の薬を必要な場所に 正しく届けてくれるお陰なのです
Thank you.
ありがとうございました
(Applause)
(拍手)