製剤化された植物ワクチンが日本でついに誕生
2010年7月16日
歴史を通して農業は自然に対する人間の闘いの場である。人々は植物がウィルスの病気にかからないように、宗教的儀式や科学的な研究、農薬の開発を行ってきた。そして今、多くの農家に役立つ新しい植物ワクチンがようやく開発された。
京都府農林水産技術センター生物資源センター所長の小坂能尚氏が2003年にこの新しいワクチンの開発を始めた。これはZYMV(ズッキーニ黄斑モザイクウィルス)への抵抗力をきゅうりの苗につけるもの。このウィルスは毎年50億円以上の経済的損失をもたらしている。
小坂氏がつくったワクチンの質の検証が行われた。宇都宮大学農学部の夏秋知英教授はウィルスの遺伝子を分析し、4つのアミノ酸変異があることを発見。これにより長期間安定した弱毒性をもつことが示された。
製剤化するために株式会社微生物科学研究所(KBL)は重要な仕事を担った。KBLは、ワクチンを投与した苗から汁液を濃縮して安定剤を加えた。そして真空凍結乾燥を行った。これでワクチンは約2年間冷蔵で保存できるようになった。2009年に製剤化は成功した。
この成功には2つの理由がある。一つ目はこの薬品が『優秀なウィルス』でできているということ。「自然からとったウィルスでできているから、人々は感覚的に安心と思う」と小坂氏は言う。この薬の一つの利点は、危険視されやすい遺伝子食品と比べると(すべてがそうであるわけではない)、消費者に安心感を与えること。また、この新薬は欧米のものよりも格段に難しいと言われる日本の農薬登録テストもクリアした。
もう一つの理由は、コラボレーションしたことで彼らのグループは効率よく研究と開発に取り組めたこと。3人はそれぞれ異なる領域から集まった。チームを組んだことで、それぞれが得意分野で働けるようになっただけでなく、経済的なコストを抑えることもできた。新しく施設を建てる必要もなく、研究データも共有することができたからだ。また、植物ワクチン市場があまりに小さいようだったため、KBLがすべて一人でやることはとてもリスキーだった。KBLは「もし他の二人がいなかったら、私たちがこのプロジェクトに参加することはなかった」と語る。
この薬は2つの理由から発展途上国を含む多くの農家の役に立つかもしれない。まず、この薬は簡単に使える。水に溶かして、苗に塗るだけ。小坂氏は「これはインスタントコーヒーを入れるのと同じ」と言う。
次に、このワクチンは集約農園で使いやすいので、東南アジアの国々(例:世界最大の農業生産国の中国)にとって大変便利かもしれないからだ。もちろん農薬規制を満たした場合である。この薬が『保障』のようになれば、農家は購入するようになるだろう。値段はきゅうり一本あたり15円から30円とされている。
このような可能性を秘めているが、この新薬に問題がないわけではない。ワクチンを大量生産するシステムがまだできていないし、一度に大量の苗にワクチンを接種する方法もない。これらは苗屋に影響を与える。農家はたいてい苗屋から苗を購入する。効率といった視点から、農家よりも苗屋が苗にワクチンを接種することが望ましい。
これらが解決すれば、新薬は普及しその市場も徐々に形成されていくだろう。地域によって異なる柔軟な価格設定も行えるようになる。現在、小坂氏はカボチャや赤唐辛子用のワクチン開発を行っている。それらの販売を四五年後に計画しているが、米や麦用のものを開発するつもりはほとんどない。「イネ科植物用のワクチン開発は難しいので、抵抗的に強くしたいのならば遺伝子組み換えをする方がよい」と彼は話す。そうした農作物の多くが大規模農業でつくられることもあるだろう。万能薬とまではいかないようだ。
Vaccine and plant
Excellent virus
A new plant vaccine is finally produced as the first pharmaceutical in Japan.
July 16th 2010
Throughout history agriculture is a site of man’s fight against nature. People have long been trying to prevent plants from getting virus diseases by doing ritual practices, studying science and making agrichemicals. Now there is a new plant vaccine that will prove a boon to many farmers.
Yoshitaka Kosaka, the director of the Biotechnology Research Department of Kyoto Prefectural Agriculture Forestry and Fisheries Technology Centre, started to develop the new plant vaccine in 2003. It is designed to make cucumber plants resistant to Zucchini Yellow Mosaic Virus (ZYMV), which deforms the fruits of cucurbits. The cost of the disease is estimated to be over \5billion ($56million) in Japan.
The vaccine Mr Kosaka had developed needed to verify its quality. Tomohide Natsuaki, a professor of agriculture at Utsunomiya University, analysed genes of weakened ZYMV that makes up of the vaccine. He discovered that they are composed of four mutated amino-acids. This means that the vaccine is attenuated and can persist over a long period.
To turn the substance into a pharmaceutical product, Kyoto Biken Laboratories (KBL), a producer of veterinary vaccines, made a considerable difference to it. After adding stabiliser to a concentrated liquid of the vaccine, they used vacuum-freeze drying. These made it possible to have good keeping quality, maintaining for two years in cold storage. In 2009, Mr The plant vaccine became Japan’s first pharmaceutical product.
There are two major reasons for his success. One is that the new vaccine consists of “excellent” viruses. “Because the drug consists of viruses which came from nature, people feel safe,” explains Mr Kosaka. That is attractive for health-conscious consumers, compared with genetically modified food, which is often seen as dangerous or harmful to their bodies (but not everything is so). And the drug passed Japan’s biological agrichemical safety tests, which are said to be more difficult than those of the western countries.
The other reason is that Mr Kosaka, Mr Natsuaki and KBL formed a collaborative relationship to work efficiently. Each of them came from different fields with different facilities. Not only did the cooperation allow them to focus on their strongest areas, but it also reduced economic costs by sharing their facilities and research data. And, given that the plant vaccine market does not seem to be big, KBL thought it risky to carry out the whole process. Mr Yasunaga, the person in charge of the product at the company, claims, “We would not have decided to join this project without the other two experts.”
The new drug could benefit many farmers, including those in developing countries for two reasons. First, it is easy to use; what its users need to do is dissolve it in water and then put it on cucumber seedlings. Mr Kosaka says, “It is like making an instant coffee.”
Second, as the vaccine is suitable to be used in intensive agricultural system, countries in South-East Asia like China, the world’s largest agricultural producer, where that system is popular, may find the drug useful provided that it will meet their legal requirements. If farmers see it as “insurance,” they will think it is worth spending their money on it, which costs them between \15 and \30 ($0.16-$0.3) per one plant.
Despite these possibilities, the new drug is not without some problems. There is not a mass production system of the drug yet. Nor is a method that can vaccinate plants in a large quantity at one time established neither. The lack of mass producing facilities affects seedling distributors, from whom farmers usually buy vegetable plants. Concerning the efficiency of plant distribution, it is ideal that the plant distributors vaccinate seedlings rather than farmers do.
If those are solved, the new drug can spread widely and market will start to grow. That will also make its price flexible depending on regions. Mr Kosaka is now creating new vaccines that protect crops like pumpkin or red pepper from diseases. He hopes to start selling them four or five years later, but he has no plans to develop a vaccine for rice or wheat. “As making vaccines for gramineous crops is difficult, it is better to modify their genes if they need to become resistant to viruses,” says Mr Kosaka. The fact that most of those crops are grown in large-scale farming may help explain that. The new vaccine is not a cure-all.
サトシの部屋
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