mRNAワクチン

mRNA（メッセンジャーRNA）ワクチンは、ウイルスを構成するタンパク質の遺伝情報のみを投与し、体内でウイルスのタンパク質を作り、そのタンパク質に対する抗体が作られることにより免疫を獲得するワクチンである。

今までと何が違うのか

従来のワクチンに比べると開発期間を短縮できる利点がある。従来のワクチンは、主に不活化ワクチンや生ワクチンの2種類であった。 つまりウイルス自体を増やして不活化したり、弱毒化したりする手間が必要であった。その弱体化・不活化（無害化）を達成するには、試行錯誤が必要であり、かなり時間のかかる作業であった。

mRNAワクチンでは、対象のウイルスの遺伝子配列が分かれば、すぐにワクチンの製造に取り掛かれるというわけではない。なぜなら、治験は同様に必要だからである。しかしウイルスの大量増殖を行わず遺伝情報のみを使うため、少なくとも従来の製法に比べて大幅な開発期間短縮が期待できる。いきなり出現して世界中に広まった新型コロナウイルスのワクチンを素早く作るにはふさわしい技術であった。

そしてmRNA、つまり人体内で産み出すウイルス（あるいはその一部、以下同じ）の設計図に細工を加えることで、効果を更に高める事もできる。ワクチンとしてより有用な遺伝子配列を組み込むことにより、更に高い効果を得ることができる。ウイルスに変異があっても、遺伝情報を差し替えるだけでよい。

使われる技術

mRNAワクチンの問題点として、mRNA自体の不安定性が挙げられる。mRNAはそもそも細胞分裂というごく短期間に使われるRNA(設計図DNAの転写）であり、不安定なのですぐに分解されてしまう。これを克服するため、以下のような技術が使われている。

mRNAはDNAの本体の前後に、複製の開始・終了の合図になる特殊な構造が含まれている。この一つが、新潟薬科大学の古市泰宏客員教授が発見した、5'キャップである。これはmRNAの始まりの端（5'末端）にある、メチル基で修飾されたグアニンの特殊な構造(キャップ)である。つまり別の部分とは違う作りになっているので、開始場所の目印として使うことが出来る。

5'末端とは逆に、mRNAの一番最後にあるのが3'末端である。こちらにはポリアデニル構造（ポリ(A)鎖）という、同じ物質がチェーンのようにつながったもので、mRNAを分解から保護するなどの機能を持っている。

また、様々な生物や病原体のDNA解析もワクチン開発に大きな影響を与えている。開発対象のウイルスよりも優れたDNA(mRNA)配列を導入することで、体内での産生量を高め、より高い効果を導くことができる。たとえば、体内でどのくらいのウイルスを産生するかさえ決めることができ、最適化によって短時間で多量の産生を得るDNA配列を活用し、ワクチンの効用を高めている。

しかしmRNAの構造を知っただけではワクチンとして使うことが出来ない。主にmRNAワクチン開発の核と言える技術に、シュードウリジンの発見が挙げられる。ふつうmRNAとは、あらゆる細胞の構造を産み出すことができる設計図なので、外部から注入された見知らぬmRNAを放置しておくことはできない。なので、人間の免疫は外来のmRNAを破壊する能力を備えている。しかし、mRNAを構成する4種類の物質のひとつ、ウリジンに少し細工を加えることで、免疫に破壊されずに済む。この細工された物質がシュードウリジンである。

さて、新型コロナウイルスへのワクチンとして開発されたmRNAワクチンでは、さらにいくつかの技術と発見が活かされている。まず、今回のワクチンはスパイクタンパク質（Sタンパク）に特化し、ウイルスの一部分のみを大量に複製することで、抗体を獲得させている。このSタンパクは、ウイルスから突き出た槍みてーなもので、ここを抑えればウイルスは人体を攻撃できない。つまり、効率的に人体への攻撃を無効化することで、発症を抑えることができる効能を持つのである。

更には、プロリントリックと呼ばれる遺伝子上の操作が使われている。これは、ワクチンが「正しい形の」抗体獲得を実現するために必要な操作で、Sタンパクの一部をプロリンと呼ばれる物質で置き換えてしまうことで、Sタンパクがその元来の姿を保つことができるのである。逆に言えば、これを施さなれければ新型コロナウイルスワクチンとしての目的を達成することができず、それどころか感染・発症後に過剰な免疫反応を起こしてしまうことさえありえた。このプロリントリックは、SARS・MERSといったコロナウイルス変異型の呼吸器感染症を引き起こす（つまり今回の新型コロナウイルスと類似した）ウイルスの研究成果であり、SARS・MERSのワクチンとしては活かすことができなかったものの、現在になって高く評価されるに至った研究である。

安全性

ウイルスのたんぱく質は元のウイルスの一部（スパイクたんぱく質）だけが作られるので、人への感染力はない。生ワクチン以外のワクチンは原理的に「感染」が起こることはない。 ワクチンで不妊になる、遺伝子が変わるなどはありえない。

その他

HIVに対するmRNAワクチンなんかも研究されている模様。