デビッド・リューが希少な遺伝性疾患を治療するための遺伝子編集の力を解き放つ

ぽっちゃりした頬 KJという赤ちゃんが昨年病歴を作りました。生命を脅かす代謝性疾患に直面して、フィラデルフィア小児病院の KJ の医師たちは、彼の病気の根本にある遺伝的タイプミスを修正することを目的とした個別の治療法を作成することに全力を尽くしました。スーパーヒーローのチームが集結するように、彼らは赤ん坊の命を救うためにその分野で最も優秀な人材を集めました。

その中には、マサチューセッツ州ケンブリッジにあるブロード研究所とハーバード大学の生化学者であるデビッド・リューもいた。リューは医師ではありません。しかし、10 年間にわたり、彼は医学革命の最前線に立ち、生命の規範を編集するための強力かつ正確なツールを発明してきました。

人の DNA は 30 億文字の大冊です。テキスト内のスペルミス、タイプミス、脱落は何千もの病気の原因となります。 2016年、リュー氏の発明の1つである「塩基編集」により、ある文字（「塩基」）を別の文字に変更する必要がある特定の遺伝的エラーを修正できる可能性が開かれた。 Liu の研究室は、この療法の重要なコンポーネント、つまり KJ の突然変異を修正するためのベース エディターを設計しました。

うまくいきました。 6月3日、307日間の入院を経てKJさんは帰宅した。 この夏で2歳になります。

Liu の研究室は新しいツールを発明し続けています。 彼は「プライム編集」と呼ばれるさらに多機能なエディターを作成し、2 人の患者の遺伝子変異を修正するために使用することに成功しました。 彼は、1 つの編集を行うことで、1 つの治療で複数の希少疾患に効果をもたらす方法を発見しました。彼は6社の遺伝子編集会社を共同設立した。しかし今日、Liu は KJ の話が 1 回限りのものではないことを確認したいと考えています。彼は非営利の遺伝子手術センターのために資金を集めています ブロード研究所にて。目標は、バイオテクノロジー企業や製薬会社が市場を見出していないほど稀な病気を治療することです。

「現時点で、恩恵を受ける可能性のある患者は数百万人ではないにしても数千人いる」とリュー氏は語った。 「私たちは彼らの病気の原因となる突然変異を修正する方法を知っており、彼らが恩恵を受けると信じています。」

彼はこの機会をガタガタ言いました。世界では 4 億人が約 8,000 の希少疾患に苦しんでいます。半分は子供です。そのうち6,000万人が5歳の誕生日を迎える前に亡くなるでしょう。

「実際、これは目に見えないところに隠れている世界的な健康危機です」とリュー氏は語った。

サイエンス フェアから大学の研究室まで

52歳のリューは、医学を変える可能性のある仕事をしている人としては控えめに語られているが、好奇心に駆られた内向的な博学者である。彼の科学的起源は、カリフォルニア州リバーサイドにある幼少期の家の裏庭にあるアリとコケに関する素朴な疑問に遡ります。しかし、高校生になるまでに、彼は複雑なサイエンス フェアのプロジェクトに取り組んでいました。 1990 年、彼は人間の視覚処理の側面をエミュレートするニューラル ネットワークをコーディングしました。このプロジェクトにより、ハーバード大学の 1 年生の半ばにノーベル賞授賞式を見にストックホルムへの旅行が実現しました。

そこでリューは、その年の化学賞受賞者であるエリアス・J・コーリーに会いました。リューはコーリーの研究室で働いてくれないかと尋ねた。コーリーは、最初に有機化学を受講してから、彼を受け入れてくれと提案しました。その後、リューがカリフォルニア大学バークレー校で大学院の学位取得に取り組んでいる間、コーリーは彼を講演のためにハーバード大学に招待しました。

「本当に素晴らしかったです」とコーリーは思い出しました。通常、科学者は博士号を取得した後、博士研究員の職に就きますが、リュー氏はそのステップを飛ばしました。 「私がなだめることもなく、同僚たちは彼に助教授職をオファーすべきだと決めました。彼はそれを受け入れたので、私たちは再び同僚になりました。」

若干 26 歳のリューは現在、進化と化学の交差点で働き、かつての指導者たちと教授会に出席していました。彼は彼らを「教授」と敬称で呼び続けたが、そのうちの一人が彼をわきに連れて行き、ファーストネームで呼ぶよう勧めた。彼が研究室に採用した博士研究員よりも若かったため、学生と間違われることもあった。

Liu の多作な科学成果は、指導者から学んだ原則、つまり解決する適切な問題を選択することによって導かれてきました。

「死ぬ準備ができていなかった」

2012 年、CRISPR 遺伝子編集の発見により、人間についての考え方に新たな境地が開かれました。 CRISPR は細菌が病原体から身を守るために自然界で使用されており、科学者はこれを利用して、過去の技術よりもはるかに簡単に遺伝子を標的に切断することができる可能性がある。それは、生命の青写真が柔軟である可能性をもたらしました。リュー氏は、この分野の他の科学者や医師とブレインストーミングを行っているときに、解決が待たれている問題があることに気づきました。

CRISPR は遺伝子を無効にすることができましたが、それは厄介でした。細胞の自然な修復システムはエラーを起こしやすいものでした。 CRISPR を改善できたらどうなるでしょうか?この分野では、コード内の文字化けを正確かつ制御された方法で修正できる次世代バージョンが必要でした。そうすれば、遺伝性疾患の治療への道が開かれるでしょう。 2013 年末、彼は博士研究員の Alexis Komor にこの問題に取り組むよう依頼した。

2 年半後、解決策が Nature 誌に掲載されました。ロンドンの小児免疫学者は、自分が夢中になっていることに気づきました。

ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン・グレート・オーモンド・ストリート小児保健研究所の細胞・遺伝子治療教授ワシーム・カシム氏は、「これは印象的だ。そして、それが本当なのかどうかも疑問だ。その化学反応は非常に巧妙だった」と語った。 「その論文の文章の質は、詳細まで非常によく書かれていました。医師および科学者としてそれを拾い上げ、それを私たちにできることへと発展させることができました。」

カシム氏は、標準的な化学療法が効かなかった小児血液がんの小児に対する免疫細胞治療に塩基編集を使い始めた。

2022年、彼のチームは最初の患者、アリッサ・タプリーという名前の13歳にそれを試みた。

「私は死ぬ準備ができていませんでした。まだ何もしていませんでした」とタプリー氏は4月、リュー氏が生命科学部門で300万ドルのブレークスルー賞を受賞した際、著名人や科学者の聴衆にこう語った。 「私は 16 歳で、試験の準備をし、家族と時間を過ごし、兄弟と口論し、自分には絶対にできないと思っていたことをすべてやっています。しかし、最も重要なことは、私には未来があるということです。」