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治療革命: 分子ハサミを使用して遺伝的エラーを修正する

鎌状赤血球貧血の原因となる欠陥遺伝子を修正するための遺伝子治療が最近承認されたことは、現代科学にとって大きな進歩です。 細菌は、CRISPR-Cas9 と呼ばれる洗練された生化学的防御機構によって攻撃してくるウイルス (ファージ) から身を守ります。このシステムは、ウイルスの DNA を小さな断片に切断し、これらの断片をゲノム内に慎重に保存してウイルスの通過を記憶します。 別の同様のウイルスが細菌に感染すると、ウイルスの DNA に結合してウイルス DNA を切断して「感染」を防ぐ Cas9 酵素の活性化を引き起こすこれらのフラグメントの相補的バージョンが即座に出現します。 D の科学的天才レス エマニュエル・シャルパンティエとジェニファー・ダウドナ(2020年ノーベル化学賞)は、酵素をヒトDNAの非常に特定の領域に誘導して遺伝病を治すために、このシステムを有利に操作することを検討する予定でした。 これらの領域に特異的に結合するフラグメントを使用することで、特定の病状の原因となる遺伝的エラーを排除または修正できます。 鎌状赤血球貧血 このアプローチの莫大な治療可能性は、鎌状赤血球症(鎌状赤血球貧血)の治療のための CRISPR-Cas9 プラットフォームの最近の FDA 承認によって確認されたばかりです。 この遺伝性疾患では、ヘモグロビン (赤血球で酸素を運ぶタンパク質) の遺伝子の変異により、赤血球が歪んで非常に粘着性になり、細胞の塊が形成され、血管が遮断されます。 これらの閉塞により、組織への酸素の供給が減少し、一定期間の激しい痛みの原因となり、行動不能になります。 新たに承認された遺伝子治療(キャスジビーと呼ばれる)は、成人では通常オフになっている胎児ヘモグロビン(HbF)遺伝子を再活性化することで、この欠陥を修正することを目的としている。 (1) 使用されるアプローチには、鎌状赤血球症患者から造血幹細胞を単離し、CRISPR-Cas9 を使用してこの HbF の発現を妨げる BCL11A と呼ばれる別の遺伝子を不活化することが含まれます。 このように遺伝子組み換えされた細胞は、その後患者の骨髄に再移植され、その後数か月間で HBF…

治療革命: 分子ハサミを使用して遺伝的エラーを修正する

鎌状赤血球貧血の原因となる欠陥遺伝子を修正するための遺伝子治療が最近承認されたことは、現代科学にとって大きな進歩です。

細菌は、CRISPR-Cas9 と呼ばれる洗練された生化学的防御機構によって攻撃してくるウイルス (ファージ) から身を守ります。このシステムは、ウイルスの DNA を小さな断片に切断し、これらの断片をゲノム内に慎重に保存してウイルスの通過を記憶します。

別の同様のウイルスが細菌に感染すると、ウイルスの DNA に結合してウイルス DNA を切断して「感染」を防ぐ Cas9 酵素の活性化を引き起こすこれらのフラグメントの相補的バージョンが即座に出現します。

D の科学的天才レス エマニュエル・シャルパンティエとジェニファー・ダウドナ(2020年ノーベル化学賞)は、酵素をヒトDNAの非常に特定の領域に誘導して遺伝病を治すために、このシステムを有利に操作することを検討する予定でした。 これらの領域に特異的に結合するフラグメントを使用することで、特定の病状の原因となる遺伝的エラーを排除または修正できます。

鎌状赤血球貧血

このアプローチの莫大な治療可能性は、鎌状赤血球症(鎌状赤血球貧血)の治療のための CRISPR-Cas9 プラットフォームの最近の FDA 承認によって確認されたばかりです。

この遺伝性疾患では、ヘモグロビン (赤血球で酸素を運ぶタンパク質) の遺伝子の変異により、赤血球が歪んで非常に粘着性になり、細胞の塊が形成され、血管が遮断されます。

これらの閉塞により、組織への酸素の供給が減少し、一定期間の激しい痛みの原因となり、行動不能になります。

新たに承認された遺伝子治療(キャスジビーと呼ばれる)は、成人では通常オフになっている胎児ヘモグロビン(HbF)遺伝子を再活性化することで、この欠陥を修正することを目的としている。 (1)

使用されるアプローチには、鎌状赤血球症患者から造血幹細胞を単離し、CRISPR-Cas9 を使用してこの HbF の発現を妨げる BCL11A と呼ばれる別の遺伝子を不活化することが含まれます。

このように遺伝子組み換えされた細胞は、その後患者の骨髄に再移植され、その後数か月間で HBF を含む赤血球が生成されます。

HbF 遺伝子には変異が含まれていないため、修飾された赤血球での HbF 遺伝子の発現が欠損ヘモグロビンに取って代わり、それによって機能しない赤血球の数が減少します。

臨床試験では、このアプローチを少なくとも 1 年間追跡した患者 29 人中 28 人の激痛のエピソードが完全に排除され、これは本当に驚くべき成功を表しています。

最初の一歩

この新しい治療法は、幹細胞のいくつかの操作を必要とし、特に西側先進国で見られる最先端の科学インフラを必要とするため、臨床の観点から見ると非常に複雑です。

鎌状赤血球症は世界で最も一般的な遺伝病であり、毎年約 30 万人がこの病気の原因となる突然変異を持って生まれていますが、症例の 80% はサハラ以南のアフリカで発生しており、治療費は天文学的です (患者1人当たり200万米ドル)のため、これらの国では少なくとも短期的にはこの治療法へのアクセスが困難になっている。

しかし、新しい科学革命ではよくあることですが、初期のプロトタイプの高価格は時間の経過とともにますます入手しやすくなり、同様の傾向がこれらの治療法でも観察される可能性があります。

したがって、私たちはこの治療法を、これまで不治と考えられていた重篤な病気の治療を可能にする新世代の治療法の最初のステップ、つまりこの新しい科学的概念の検証の証拠であると見なす必要があります。

この大きな進歩は、当初、ウイルスに対する細菌の反応に興味を持っていた科学者らによってもたらされたものであり、これは、人類を苦しめる病気に対する新たな治療法の発見には、明らかにすぐには具体的な応用が見られない基礎研究がどの程度重要であるかを示している。

人間の天才性と、人間の状態を改善するために周囲の世界を理解するその驚くべき能力の具体例。

♦ (1) Esrick EB et coll. 鎌状赤血球症を治療するための BCL11A の転写後の遺伝子サイレンシング。 N.Engl. J.Med. 2021年; 384: 205-215。

執筆者について: nipponese

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