オリシロジェノミクスの革新技術！世界的製薬大手モデルナ社に買収された成功の裏側に迫る！【スタートアップ】【末次正幸】【立教大学】

はじめに
オリシロジェノミクスについてのあれこれ
参考文献とリンク

はじめに

ぺぐ

こんにちは！最近「合成生物学」に興味津々のぺぐです。

バイオコンピュータや脳オルガノイドなどを調べていく過程で、ある革新的な技術を持った日本発のバイオスタートアップ企業の話題を目にしました。

立教大学教授の末次正幸氏によって設立されたその会社は「オリシロジェノミクス」といい、無細胞系での長鎖DNAの合成および増幅技術に注力しており、その技術力は世界的にも注目されているようです。

2023年1月、オリシロジェノミクスは米国のバイオテクノロジー企業モデルナに約85百万ドル（当時価格で約110億円）で買収されました。本記事では、オリシロジェノミクス社の技術、モデルナによる買収の背景と目的、今後の展望について詳しく解説します。

ぺぐ

実は私、大学自体はバイオ系専攻でした。特に大腸菌を使用しての短鎖DNA増幅は何度もやったことがあるので、無細胞系での長鎖増幅というのは興味があります！

オリシロジェノミクスについてのあれこれ

オリシロジェノミクス社とは？

設立の背景

オリシロジェノミクス株式会社は、立教大学の教授である末次正幸氏によって2018年12月に設立されました。末次氏は、長年にわたり生物学（特に遺伝子研究、合成生物学に関する研究）を行っており、その研究成果を基に起業しました。

オリシロジェノミクスは、特に無細胞系での長鎖DNAの合成および増幅技術に注力していますが、従来のDNA鎖複製技術（大腸菌へのプラスミド導入、PCR法など）への不満点や、細胞外でのDNA鎖合成環境を再現したいという思いから技術開発に着手されたようです。

PCR法を超える、セルフリーの長鎖DNA増幅技術を開発

そうして2017年に開発された長鎖DNA合成技術は「複製サイクル試験管内再構成系(Replication Cycle Reaction ：RCR)」と名付けられ、2018年のオリシロジェノミクス企業へとつながっていった模様です。

ミッションとビジョン

オリシロジェノミクスのミッションは、革新的なDNA合成技術を研究開発し、それを用いて医療や生物学の分野での応用を広げることでした。

モデルナによる買収

買収の詳細

2023年1月、オリシロジェノミクスは米国のバイオテクノロジー企業モデルナに約85百万ドルで買収されました。

この買収により、オリシロジェノミクスの技術はモデルナの研究開発および製造能力を強化するために活用されることになります。

買収の背景と目的

モデルナは、mRNA（メッセンジャーRNA）技術を基盤とした治療薬およびワクチンの開発で知られています。

ぺぐ

新型コロナウイルスのワクチン製造に関する話題で耳にした人は多いはずですよね！

オリシロジェノミクスの無細胞系での長鎖DNAの合成および増幅技術は、モデルナのmRNA製造プロセスをさらに効率化し、製品の質を向上させるための重要な技術として位置づけられています。

Moderna to Acquire OriCiro Genomics

OriCiro's synthetic biology and enzyme technologies will support Moderna's expanding portfolio of therapeutics and vaccines Acquisition will bolster Moderna's s...

上記は買収当時のモデルナ社HPのニュース記事ですが、モデルナのステファン・バンセル最高経営責任者(CEO)は「この買収により、mRNA製造における重要な構成要素であるプラスミドDNAを無細胞で合成および増幅するためのクラス最高のツールを手に入れることができる」と述べられていますね。

オリシロジェノミクスの技術　何がどう革新的だったの？

技術概要

オリシロジェノミクスの主な技術は、無細胞系での長鎖DNAの合成および増幅です。この技術により、細胞（大腸菌など）を使用せずに長いDNA鎖を合成および増幅することが可能になり、つまるところ従来の細胞ベースの方法に比べて、より迅速かつ効率的にDNAを製造することができます。

具体的な応用例

遺伝子治療: 遺伝子治療では、欠陥のある遺伝子を修正するために健康な遺伝子を患者の体に導入する必要があります。オリシロジェノミクスの技術は、この遺伝子導入のためのDNAを効率的に製造するのに役立ちます。
ワクチン開発: 新型コロナウイルスのワクチン開発において、mRNAワクチンは重要な役割を果たしました。オリシロジェノミクスの技術は、これらのワクチンの製造プロセスを効率化し、より迅速にワクチンを供給することを可能にします。
合成生物学: 合成生物学の分野では、人工的に設計されたDNAを使用して新しい生物や生物系を作り出すことが目指されています。オリシロジェノミクスの技術は、この分野での研究開発を加速させるための強力なツールとなります。

従来技術との比較について従来の技術との比較

1. 大腸菌を使用したプラスミド増幅

従来の長鎖DNAの合成および増幅方法の一つは、大腸菌を使用する方法です。この方法では、プラスミドDNAを大腸菌の中に導入し、大腸菌が増殖する過程でプラスミドも増幅されます。

メリット: 大腸菌を使用する方法は、比較的安価であり、大量のプラスミドDNAを生成するのに適しています。
デメリット: プラスミドを大腸菌に導入する過程や、大腸菌からプラスミドを抽出する工程が手間と時間がかかります。また、大腸菌由来の不純物が混入するリスクもあります。

ぺぐ

研究開発の視点ではないですが、細胞を使用しての増幅というのは、工業的な大量生産には向かない（=制御が難しいため）というデメリットもありますね。無細胞系での反応ということは、逆に工業的大量生産に向いており、そこがモデルナ社には魅力的に映ったのかもしれません。

2. PCR（ポリメラーゼ連鎖反応）

PCRは、特定のDNA領域を大量に増幅するための技術です。この方法では、制限酵素（ハサミ）とDNAポリメラーゼ酵素（のり）を使用して、シーケンサーという機器で目的のDNA領域を繰り返し複製します。

メリット: PCRは非常に迅速であり、短時間で大量のDNAを増幅することができます。特定のDNA領域を高速に増幅することが可能です。
デメリット: PCRは、長鎖DNAの増幅には適していません。通常、数百から数千塩基対の短いDNA断片を増幅するのに適しています。また、PCRによるエラーが蓄積するリスクもあります。

3. オリシロジェノミクスのRCR法

オリシロジェノミクスは、無細胞系での長鎖DNAの合成および増幅技術を開発しています。この方法では、細胞を使用せずに、試験管内で酵素反応を利用して長鎖DNAを合成および増幅します。

メリット:
- 迅速性と効率性: 無細胞系であるため、細胞の増殖を待つ必要がなく、より迅速にDNAを合成および増幅することができます。
- 純度の向上: 細胞由来の不純物が混入しないため、生成されるDNAの純度が高くなります。
- 柔軟性: 長鎖DNAの合成に適しており、従来の方法よりも高い精度で大きなDNA断片を扱うことができます。
- スケーラビリティ: 大規模なDNA生産にも対応できるため、商業的な用途にも適しています。
デメリット: 無細胞系技術は、従来の方法に比べてコストが高い場合があります。また、技術的な専門知識が必要となります。

ぺぐ

特に「スケーラビリティ」は高く評価されており、合成生物学分野での課題であったゲノムレベルでの長鎖DNAの複製という点を解決に導きそうです。（スピードと精度の向上も相当すごいですが！）

モデルナとのシナジー

技術的相乗効果

モデルナは、mRNA技術を基盤とした治療薬およびワクチンの開発で世界的に知られています。オリシロジェノミクスの技術を取り入れることで、モデルナのmRNA製造プロセスがさらに効率化され、製品の質も向上します。例えば、mRNAワクチンの製造において、必要なDNAを迅速かつ効率的に合成することが可能となります。