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プロテクトバイオシステムズ化学・生物兵器に対抗する寄生虫

hommejian1

グローバル・バイオディフェンススタッフ 2021年10月2日

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分子寄生虫学者のAlex Loukas教授は、バイオテロに対抗する薬剤を分泌する寄生蠕虫の研究を行う。写真提供：JCU

寄生虫は、戦場での化学兵器や生物兵器の攻撃に対抗するために、軍人や第一応答者の鎧の一部になる可能性があります。

チャールズリバー・アナリティックスは、9月14日、国防高等研究計画局（DARPA）から、化学および生物学的脅威から戦闘員を守るための新しいバイオシステムソリューションを開発する研究機関のチームを率いる契約を獲得したと発表しました。
5年間で、1600万ドルの契約は、設定可能な生物学的対策を使って、脆弱な内部組織バリア（皮膚、気道、眼球バリアなど）で脅威を中和することに焦点を当てます。

この取り組みは、DARPA の Personalized Protective Biosystem (PPB) プログラムの一部で、神経毒 (有機リン酸塩など) や微生物病原体を含む化学的・生物学的脅威を特異的に標的とする治療薬を分泌する、新しい遺伝子組み換え常在菌、特に鉤虫や片栗粉の使用を検討するものです。

「これらの生物は、風土病が蔓延している地域では、すでに人間の体内に自然に生息しています。と、チャールズリバー・アナリティックスの主任研究員であり、この取り組みのリーダーであるベサニー・ブラッケン博士は述べています。
「彼らは、戦場にいる我々の女性や男性を守るための免疫療法を提供するために操作することができる高度な分泌システムを持っているのです。」「我々の目標は、これらの生物学的脅威に対抗するために人体が必要とする管理された防御を提供する遺伝子配列を挿入することです。」

この取り組みには、ベイラー医科大学、ジョージワシントン大学、ジェームズクック大学、ライデン大学医療センター、カリフォルニア大学アーバイン校、ワシントン大学セントルイス校医学部などの下請けチームが参加しています。

ジェームズ・クック大学オーストラリア熱帯医学研究所のアレックス・ルーカス教授とポール・ジアコミン博士のチームは、この取り組みの一環として、5年間で約250万米ドルの研究費を受け取ることになります。

分子寄生虫学者のルーカス教授は、このプロジェクトは、紛争地域で軍隊や医療従事者が着用または携帯する個人防護具の負担を軽減し、バイオテロリズムの原因物質から身を守ることを目的としていると述べています。

「私たちがJCUで行うのは、人間のボランティアに寄生する蠕虫（ぜんちゅう）感染に関する研究に基づいています」とLoukas教授は述べています。

「CRISPR-Cas9を用いた最近の遺伝子改変の進歩を活かして、バイオテロに対抗する薬剤を分泌する寄生蠕虫を作り、それによって寄生虫に感染した被験者を安全で耐性の高い方法で化学・生物兵器から保護します。」

Loukas教授は、軍事技術やテクノロジー全般が進歩するにつれて、この種の脅威はより一般的になっていくだろうと語っています。

"脅威が突然現れたときに対抗するための生物学的な解決策を内部に持つことは、明らかに有利です。

「我々は、寄生蠕虫を体内分子鋳造機として考えており、体内および体全体に継続的に、あるいは必要に応じて薬を生産し供給しているのです」と、ルーカス教授は語った。

ジョージ・ワシントン大学は、有害な生物・化学物質に対する解毒剤を生産するために常在菌を遺伝子操作する契約を360万ドルで締結した。

「私たちは、顧みられない熱帯病である住血吸虫症の原因となる生物を遺伝子工学的に改変し、代わりに、生物学的病原体や有害化学物質にさらされる危険性のある最前線の職員に抗体を送達するプラットフォームとして機能させようとしています」と、GW医学・健康科学部の微生物学・免疫学・熱帯医学教授でGWのプロジェクトの主任研究者であるポール・ブリンドリー博士が語っています。"我々の目標は、10分以内に起動でき、新しい脅威に素早く適応できる抗脅威ソリューションを作ることです。"

ブリンドリー氏とGWの彼の研究室の同僚は、住血吸虫症や肝フュルケ感染の影響を制限するためにCRISPR/Cas9を使用する専門知識を持っています。
「これらの病気を引き起こす病原体は、人体に侵入して循環することに長けているため、抗体遺伝子を体内に運ぶための有望な運搬手段ともなり得るのです」。ブリンドレーは、CRISPR/Cas9を用いて、雄の生物のDNAに遺伝情報を埋め込む予定である。研究チームは、実験的に遺伝子編集した遺伝子断片（トランスジーン）を操作して、抗病原体抗体のオン・オフや体内への放出など、プログラムされたタスクを実行させることを目指す。ブリンドリー氏と彼の研究チームは、軍の研究所と協力して、実際の脅威に対するテストを行う予定である。

契約の第一段階は24カ月です。成功すれば、第2段階（同じく24カ月）、第3段階（12カ月）へと進むための追加資金を受け取ることができる。

PPB のプログラムマネージャーであり、チャールズリバーアナリティクスの副社長兼主席科学者である Rich Wronski 氏は、「私たちは、まず兵士に、そして最終的には医療界全体に多大な保護手段をもたらすことができる、魅力的な仕事を前にしています」と語っています。「我々のチームは4つの国と14のタイムゾーンにまたがり、鉤虫と住血吸虫に関する世界有数の専門家を含んでいます。」


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生物学的技術局（BTO）はDARPAの技術部門で、工学と情報科学の進歩を活用して、技術的優位性のためにバイオテクノロジーを推進し、再形成することに重点を置いています。BTO は、DARPA 内のすべての神経技術、ヒューマン・マシン・インターフェース、ヒューマン・パフォーマンス、感染症、合成生物学のプログラムを担当しています。

BTOは、最先端の技術者、研究者、新興企業、産業界を結集し、重要な問題を解決し、技術革命を推進することを目的としています。


参考記事

1    それはDARPAの武器化昆虫プログラム、そしてPALSプログラムから始まり、2016年にハイドロゲルのプラットフォームを利用した、生物にインスパイアされた寄生虫に変身したのである。


2   リーバー氏はまた、国防総省のような米国政府のために、非常に機密性の高い研究プロジェクトに携わってきた。


3   実際、国防総省の国防高等研究計画局（DARPA）を含む多くの機関が、リーバーの発明品から利益を得ている。

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