Thread by @molbio08

プラスミドゲート事件はmRNA型生物製剤にｍRNAの製造過程で使用されたプラスミドDNAが残存していたというKevinさんのツイッターおよびブログでの発信に端を発しています。Kevinさんは実験の目的、方法、結果についてご自身のブログの中で詳細に説明しています。それをわかりやすく荒川先生が説明。

荒川先生のブログを紹介しているのがこのツイートです。mRNA型生物製剤へのDNAの混入について考察するために知っておかなければならないのはDNAとRNAの違いです。DNAとRNAの物性の違いについて、基本的なことを以下で説明します。

https://twitter.com/Novaccinekita11/status/1644459467491389440?s=20

最初にDNAとRNAのそれぞれの構成要素について説明します。ヌクレオシドという言葉とヌクレオチドという言葉についてまず説明します。DNA・RNAを構成する要素はヌクレオチドです。図で示したヌクレオチドがリン酸基を介して次々に結合してできあがるのがDNAやRNAです。

この基本構造はDNAでもRNAでも同じです。この図で緑の部分が糖で、紫が塩基でそれに黄色のリン酸基が結合するとヌクレオチドと呼ばれ、リン酸基がないものはヌクレオシドと呼ばれます。DNAとRNAの違いですが、安定性に関して大きく関係しているのが糖の部分（五角形のもの、緑の部分）です。

DNAではデオキシリボースというものですが、RNAではリボースというものです。両者の違いはごくわずかです。糖は五角形の部分ですが、リボースでは水酸基（OH）が二つありますが、デオキシリボースでは水酸基が一つです。この違いはDNAとRNAの安定性に大きな違いを生み出します。

水酸基が二つあるリボースから構成されるRNAの方が不安定です。不安定といってもRNAが全ての条件で不安定化というとそうではなくアルカリ性の水溶液中ではRNAは不安定ですが、逆に酸性の水溶液中ではDNAは壊れやすくなります。プラスミドDNA水溶液は酸性にならないように注意して凍結保存します。

RNAが不安定だという印象を受けるのは、体内の至る所にRNA分解酵素があるためです。これは生物がRNA型のウイルスの侵入を防ぐために身につけたものと考えられています。細胞内で産生されたｍRNAは不安定ですが、これはRNAを分解する酵素によって速やかに壊されるためです。

細胞内のRNAはｍRNA、ｔRNA、ｒRNAの三種類がメジャー。このうちのｔRNAはウリジンの一部がシュードウリジンに置き換えられていて安定化。またｒRNAはリボソームという巨大なタンパク質RNA複合体を形成していおりタンパク質に覆われているので壊れにくくなっており、こちらもｍRNAよりも安定です。

ここまでがDNAとRNAの構造について基本的な説明。このようなことから考察すると、もしもmRNA型生物製剤にDNAが混じっていたとしても、それは保存条件によって大きく影響を受けると考えるべきです。どこかで余ったワクチンのバイアルがあったとしても、その保存条件が重要です。

それが未開封で－70℃のフリーザーで凍結保存されていれば、まだいいのですが、開封後、冷蔵庫に保存されていたり、あるいは室温で保存されていたりすると、溶液のｐH（酸性化アルカリ性か）によって、DNAとRNAのどちらが壊れやすいかが変化します。

ワクチン接種の余りのワクチンのバイアルをもらって実験したとしても、その結果はバイアルの保存条件に大きく影響を受ける。もしもDNAが検出されれば、それはDNAが混じっていることを意味する。しかし混入を否定することは極めて困難です。かなりの数を調べないといけない。保存条件も重要です。

これは保存期間中にDNAが分解されている可能性があるからです。我々は培養細胞に薬物を投与する実験を行う場合には、PBSというものに溶かして投与することが多いのですが、PBSというのはリン酸緩衝液でｐHを安定化した生理食塩水のこと。ｍRNAワクチンはただの生理食塩水に溶解して注射します。

ただの生理食塩水にはｐHを一定に維持する機能はありません。ワクチンの成分に緩衝作用のあるものが含まれているのかもしれませんが、その濃度が低いとｐHは簡単に変動します。アルカリ性になればRNAが壊れて酸性側に変化すればDNAが壊れやすくなる。このように結果は保存条件に左右されるわけです。

ここで考えなければならないことは、少なくともKevinさんが入手できたワクチンバイアルには全てDNAが含まれていたという点です。それもファイザーとモデルナの両方でDNAが見つかっています。ということは、この問題は二つのメーカーで共通して存在しているわけです。

これは市販されている食品から異物が見つかったと言う問題によく似たことです。ある食品に異物が混入していたらメーカーはどのように対応するでしょうか、少なくとも販売を中止しどのロットに問題があるかを至急調べるはず。今回さらに深刻なのはこの問題が両方のメーカーでおきていることです。

例えば、ボストンで販売されていた食品と同じものが東京で販売されていたとして、ボストンで異物の混入が見つかったら同じものを東京で継続販売できるでしょうか。全て販売を中止して全ロットについて調べるのがまともなメーカーのとるべき行動です。例の両社はどのような行動をとるのでしょうか？

それもKevinさんのように、バイアルに含まれているDNAやRNAの配列を網羅的に決定して結論を得るような方法（これはディープシークエンシングと呼ばれます）であれば、まだいいのですが、単なるPCRで実験して検出できるかどうかで判断しようとする研究者が、もしいるとするならば、その方は残念ながら最… twitter.com/i/web/status/1…

最後にDNAとRNAを構成するヌクレオチドの模式図を貼り付けておきます。