COVID-19: 科学的イノベーションがこのウイルスを制圧する一助になる

COVID-19: 科学的イノベーションがこのウイルスを制圧する一助になる
by Clarivate Analytics Japan
Blog

“人生で恐れるべきことは何もない、理解されるだけだ。 今は、より多くのことを理解する時である。そうすれば、我々はより少ない恐れを抱くことができる。”

– マリ・キュリー

この記事を書いている時点で、コロナウイルス(COVID-19)のパンデミックは、世界中で38万人以上の患者が確認され、1万6千人以上が死亡したことで世界を席巻しています1。 これまでの歴史の中で、克服されたパンデミックは数多くありました。 さらに、COVID-19に罹患した人のうち、死亡した人の割合はごく一部(~4%)であり、ほとんどの人が回復していることを覚えておくことが重要です。(パンデミックの歴史については、右のインフォグラフィックを参照してください。)

インフォグラフィックのダウンロード

 

科学者たちは、感染した人々の増加するニーズを満たすために、可能な限り迅速にワクチンと治療法を開発するために24時間体制で働いており、その進歩は驚くべき速さで進んでいます。ここでは、現在進行中の重要な科学的ブレークスルーと開発の一部を要約しています。

 

COVID-19コロナウイルス感染症の科学的背景

新型コロナウイルス(nCoV)は、SARS-CoV-2としても知られている一本鎖RNA含有ウイルスで、その表面糖タンパク質(spike Sタンパク質)を利用して細胞表面のタンパク質、例えばACE2に付着することで宿主細胞に感染します(図1参照)。宿主細胞内に入ると、ウイルスは増殖して新しいウイルス粒子(芽)を生成し、新しい宿主細胞に感染します。

 

図1:COVID-19の感染過程
出展: TargetScape in Integrity, a Cortellis solution

 

 

主な科学的ブレークスルーと治療法

最近の科学的ブレークスルーにより、研究者はウイルスの治療や予防のための創薬標的やワクチンを特定する道を切り開いてきました。

  • 感染者から分離されたSARS-CoV2の完全なゲノム配列を発表2
  • COVID-19ワクチンの有望な標的となるスパイク蛋白質の原子構造を公開3
  • SARS-CoV-24の宿主細胞侵入受容体としてACE2を同定4

 

さらに、患者を対象とした薬剤やワクチンの臨床試験も急速に進展しています。

  • 1949 年にSanofi社が発売した抗マラリア薬のChloroquineは、現在、重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)感染症(COVID-19)の入院患者を対象とした複数の臨床試験が行われているます。
  • エボラウイルスに対するヌクレオシドRNAポリメラーゼ阻害剤であるRemdesivirについて、Gilead Sciences社はCOVID-19の治療薬としてレムデシビルの治験薬(IND)承認をFDAへ申請しました。これに続いて、Gilead社は国立アレルギー・感染症研究所(NIAID)がスポンサーとなっているネブラスカ大学オマハ医療センターにおいて、COVID-19を対象としたRemdesivirの2つの第3相臨床試験を実施したことを発表しました。
  • 富士フイルム富山化学工業がインフルエンザ治療のために独自に開発したRNAポリメラーゼ阻害剤であるFavipiravirは、COVID-19の治療に有効であることが示されており、中国政府がCOVID-19の治療薬として推進することになりました。
  • COVID-19に対するmRNA-1273ワクチンは、NIAIDの研究者がModerna社と共同で開発しました。シアトルのKaiser Permanenteワシントン健康研究所(KPWHRI)でmRNA-1273ワクチンの第1相試験が開始されており、NIAIDの資金提供を受けています。
  • SARS-CoV-2上のSpike糖タンパク質に対するLV-SMENP-DCワクチンは、Shenzhen Geno-Immune Medical Instituteが開発し、COVID-19を対象とした初期の第1/2相臨床試験が行われています。
  • COVID-19に対するINO-4800ワクチンは、INOVIO Pharmaceuticals, Inc.が開発しています。前臨床試験は2020年初頭に開始され、2020年4月までに臨床試験が開始される予定です。INOVIO社は、Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (CEPI)から900万ドル、Bill & Melinda Gates Foundationから500万ドルの助成金を受けています。

 

これらの臨床開発に加え、Cortellis Drug Discovery Intelligenceによると、コロナウイルスタンパク質を標的とした薬剤は589種類(図2)あり、そのうち72種類がCOVID-19に特化した治療薬となっています。 この 72 種類のうち 24 種類は上市済みもしくは承認済みの医薬品で、現在COVID-19 の治療薬として研究が進められています。20 種類のワクチンが COVID-19の感染防止のために開発されており、そのうち3品目はすでに第1相試験または第1/2相試験中です。

 

図2:COVID-19ワクチンの潜在的標的
出展: Cortellis Drug Discovery Intelligence

 

COVID-19の治療薬候補を特定する別の方法としては、Cortellis Drug Discovery Intelligenceのような構造類似性検索ツールを使って類似薬を探す方法があります。この機能により、研究者は既知の物質と構造が類似している薬剤を特定することができます。例えば、Remdesivirと80%以上の相同性を持つ35の薬剤が発見されましたが、その中にはCOVID-19の治療に有効であることが証明される可能性のある薬剤も含まれています。

 

図3:Remdesivirの構造

Source: Cortellis Drug Discovery Intelligence

 

 

図4:Remdesivirと80%の類似性を持つ構造物

Source: Cortellis Drug Discovery Intelligence

 

科学的・医学的研究を支援するためのリソース

COVID-19の原因と治療法を特定するための急速な進展は、科学的イノベーションが最終的にこのウイルスを打ち負かすという確信を与えてくれます。

クラリベイトでは、この研究を支援するため、「Coronavirus Resource site」を開設し、コロナウイルスに関する疾患ブリーフィング、臨床試験データWeb of Science の主要な科学論文、BioWorld の論文(現在までに 400 以上の論文が掲載されています)やCortellis Drug Discovery Intelligenceに無料でアクセスできます。また、Cortellis Generics Intelligenceへのアクセスを補完する機能も備えており、医薬品不足を最小限に抑えるために医薬品生産を継続するための原薬の代替供給元を特定するのにも役立ちます。このサイトは常に更新されていますので、ブックマークしアクセスしてください。また、中国語のリソースサイトも開設し、中国での研究活動をサポートしています。

Clarivate Coronavirus resource site

 

参考文献

  1. https://coronavirus.jhu.edu/map.html
  2. Andersen, K.G., Rambaut, A., Lipkin, W.I. et al The proximal origin of SARS-CoV-2. Nat Med (2020). https://doi.org/10.1038/s41591-020-0820-9
  3. Wrapp, D. et al RAPP Cryo-EM structure of the 2019-nCoV spike in the prefusion conformation. Science (2020). 1260-1263 https://doi.org/10.1126/science.abb2507
  4. Zhou P, Yang XL, Wang XG, Hu B, Zhang L, Zhang W, et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature. 2020. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7

 

Clarivate

Accelerating innovation