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肺を標的としたCRISPR療法が嚢胞性線維症に希望をもたらす

嚢胞性線維症は肺に影響を及ぼすが、欠陥のある細胞に遺伝子治療を施すのは困難である。サイエンスフォトライブラリー/ゲッティイメージズ CRISPR 遺伝子編集療法は、これまでの遺伝子治療を阻んでいた大きな課題を克服し、嚢胞性線維症に対する効果的で長期的な治療を提供できる可能性がある。 この手法は、マウスの到達困難な肺幹細胞のDNAを編集することに成功し、その改変は少なくとも22か月間、つまり実質的にマウスの生涯にわたって持続したと、テキサス大学サウスウェスタン医療センターのダニエル・ジークワート氏は言う。 「数か月間も効果が持続しているのを見て、私は驚いて椅子から落ちそうになりました」と彼は言う。「これは、さまざまな肺疾患の治療法の可能性にとって、刺激的なニュースです。」 嚢胞性線維症は遺伝子変異によって引き起こされ、肺や消化器系に粘着性の粘液が蓄積します。 科学者らはこれまでにも、欠陥のある肺細胞のDNAを修正する遺伝子編集技術を開発してきた。しかし、病原体を肺から遠ざけるために進化した粘液やその他の防御機構のせいで、治療薬をそれらの細胞に送り込むのは困難だとジークワート氏は言う。 考えられる解決策は、免疫バリアをすり抜ける脂質ナノ粒子に包み、血液を通して遺伝子編集用の分子ツールを送達することだ。同様のナノ粒子はすでに10億個以上のmRNA COVID-19ワクチンに使用されており、他のチームもこの方法で人々の肝臓に遺伝子治療を送達することに成功している。 しかし、脂質ナノ粒子は自然に肝臓に蓄積してしまうとジークヴァルト氏は言う。そこで数年前、同氏とチームはこれらの薬剤を微調整し、特に肺を標的にするようにした。 最新の研究では、ジークヴァルト氏と彼の同僚は、CRISPR遺伝子編集コンポーネントを含む肺を標的とする脂質ナノ粒子と、遺伝子編集された細胞を識別できるマーカーを、生後8週のマウスに注射した。その後22か月間、研究者らは定期的に動物の肺組織を分析し、毎回マウスの肺全体にマーカーを発見した。 ジークヴァルト氏によると、この結果は驚くべきものだった。なぜなら、個々の肺細胞は通常、最大で3週間しか生きられないからだ。しかし、この治療法は、絶えず分裂して新しい細胞を生み出す幹細胞に作用するため、遺伝子編集によって編集された成熟細胞の補充プールが形成されるようだ。 研究者らはその後、特定の遺伝子変異を持つ嚢胞性線維症患者から採取した細胞を使用して研究室でテストを行った。その結果、ナノ粒子に埋め込まれた遺伝子編集システムがそれらの細胞の変異をうまく修正できることがわかった。 最後に、同じ嚢胞性線維症の変異を持つように遺伝子操作されたマウスの静脈に治療薬を注入した。10日以内に、治療薬によって動物の肺幹細胞の50パーセントの変異が修正された。 ベルギーのルーヴェン・カトリック大学のマリアンヌ・カルロン氏とマティス・ブルカエン氏は、これまでの取り組みでできなかったことを達成したこの新しいアプローチを称賛した。「嚢胞性線維症の遺伝子治療に関する27件以上の臨床試験では、気道上皮バリアを突破する方法が見つからなかった」と、両氏はこの研究に関する論文で述べている。 「肺を標的とした脂質ナノ粒子をマウスの血流に送り込むことで、非常に高い効率で幹細胞に到達できるという事実は非常に印象的であり、遺伝性肺疾患の遺伝子治療分野では初めてのことだ」とカルロン氏は語る。 ニューサイエンティスト。 シーグワート氏によると、人体実験が承認されれば、この治療法は成人に投与され、肺細胞のみを標的とすることになる。効果があれば、嚢胞性線維症患者は「健康な成人と同様の肺機能が期待できる」し、その効果は細胞自体が持続する限り続くだろう、と同氏は言う。 「ゲノム修正は、数年、あるいは一生にわたる利益を生み出す可能性があり、生活の質を劇的に向上させる可能性がある」と彼は言う。 トピック： #肺を標的としたCRISPR療法が嚢胞性線維症に希望をもたらす