医薬品・食品のバイオ研究

バイオの研究職は、細胞や微生物の働きを使って、役に立つ物をつくる仕事です。薬の会社では、細胞に抗体などのたんぱく質の薬をつくらせます。食品の会社では、微生物の発酵の力を使ったり、食べ物の成分がからだにどう働くかを調べたりします。

からだへの働きを確かめるのも、大切な仕事です。特定保健用食品(トクホ)は、健康への働きの表示について、国の審査を受けた食品です。機能性表示食品は国の審査がない代わりに、会社が自らの責任で、科学的な根拠をもとに表示します(消費者庁)。その根拠をつくるのが、研究員の実験と試験です。

どちらの分野でも、生き物は思いどおりには動きません。温度や栄養の少しの違いで、増え方やつくる物の量が変わります。生き物の性質を知り、よく働ける環境を整えることが、生物学を学んだ人の腕の見せどころです。

抗体など、たんぱく質でできた薬をバイオ医薬品といいます。その多くは、細胞を大きなタンクで育て、細胞につくらせています。よく使われるのが CHO 細胞です。もとは、1957 年にチャイニーズハムスターの卵巣からつくられた細胞株です。2021 年の報告では、抗体の薬の 80% 以上の品目で使われています(日本医療研究開発機構)。

なぜ、大腸菌や酵母ではなく、動物の細胞なのでしょうか。抗体のような薬には、たんぱく質に複雑な糖の鎖をつけるなどの仕上げが必要です。動物の細胞はこの仕上げまでこなせますが、大腸菌や酵母では、こうした薬をつくるのが難しいのです。

日本の研究にも動きがあります。これまで薬づくりに使われてきた CHO 細胞は、すべて海外の細胞バンクに由来するものでした。そこで、大学と企業でつくる研究組合が、ハムスターの卵巣から新しい細胞「CHO-MK」を育てました。従来の細胞より約 2 倍の速さで増える、国産の細胞です(日本医療研究開発機構)。

研究の基本は、無菌操作です。空気中には目に見えない菌がただよっているため、きれいな空気が流れる作業台の中で培養します。ほかの菌が混ざると、何週間も育てた細胞が使えなくなることもあります。

次に、遺伝子の知識が生きます。細胞に薬をつくらせるには、薬の設計図になる遺伝子を細胞に入れます。そのあと、遺伝子が入った細胞だけが生き残る薬剤で選び分けます。その中から、薬をたくさんつくる細胞を探します(日本医療研究開発機構)。

最後は、確かめる力です。細胞の増え方やつくる量は、育てるたびに少しずつばらつきます。何回くり返せば本当の差と言えるのかを判断する統計は、会社の研究で毎日使う道具です。