クラスター型ナノバイオロジクスによる革新的抗菌療法の開発

抗菌薬・抗生物質が効かなくなる“薬剤耐性菌”による死亡者数が増加しており、世界的な課題となっている。2050年には耐性菌に関連した死亡者数が年間1,000万人に達し、それによる経済的損失は、通算100兆ドル（1京円）以上になると見積もられている。新たな抗菌薬開発は頭打ちになっており、既存の手法とは異なるアプローチが必要である。抗菌薬の代替として、現在最も注目されているものの一つにファージ療法（細菌に感染するウイルスであるファージを利用した抗菌療法）がある。これまで研究代表者はファージ療法の治療効果を上げるため、合成ファージの開発をおこなってきた。本研究ではこれまでの合成ファージの研究成果を発展させ、安全で非常に殺菌力の強いファージ製剤を開発する。初年度はファージの合成法の開発を行った。ファージのDNAを複数に分けてPCRで増幅し、それぞれの断片をアセンブリして環状にした。その後、大腸菌実験室株HST08にエレクトロポレーションすることで、ファージのリブーティングを確認した。さらに、この簡便な手法を利用し、遺伝子改変ファージの構築を行なった。ファージカプシドへの遺伝子搭載の領域を確保するため、ファージから遺伝子を削除していった結果、ファージのゲノムを半分程度にすることに成功した。また、これと同時に殺菌因子の探索も行なっている。ファージ由来の殺菌因子をいくつか比較したところ、ファージの種類によって殺菌性能が異なることがわかってきた。今後、これらの殺菌因子と合成ファージを利用して、新しい抗菌製剤を構築していく。

抗菌薬・抗生物質が効かなくなる“薬剤耐性菌”による死亡者数が増加しており、世界的な課題となっている。2050年には耐性菌に関連した死亡者数が年間1,000万人に達し、それによる経済的損失は、通算100兆ドル（1京円）以上になると見積もられている。新たな抗菌薬開発は頭打ちになっており、既存の手法とは異なるアプローチが必要である。抗菌薬の代替として、現在最も注目されているものの一つにファージ療法（細菌に感染するウイルスであるファージを利用した抗菌療法）がある。これまで研究代表者はファージ療法の治療効果を上げるため、合成ファージの開発をおこなってきた。本研究ではこれまでの合成ファージの研究成果を発展させ、安全で非常に殺菌力の強いファージ製剤を開発する。初年度はファージの合成法の開発を行った。ファージのDNAを複数に分けてPCRで増幅し、それぞれの断片をアセンブリして環状にした。その後、大腸菌実験室株HST08にエレクトロポレーションすることで、ファージのリブーティングを確認した。さらに、この簡便な手法を利用し、遺伝子改変ファージの構築を行なった。ファージカプシドへの遺伝子搭載の領域を確保するため、ファージから遺伝子を削除していった結果、ファージのゲノムを半分程度にすることに成功した。また、これと同時に殺菌因子の探索も行なっている。ファージ由来の殺菌因子をいくつか比較したところ、ファージの種類によって殺菌性能が異なることがわかってきた。今後、これらの殺菌因子と合成ファージを利用して、新しい抗菌製剤を構築していく。