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2025-12-03 13:23:00
分子生物学の急速な進歩は、遺伝物質のエラーを直接修復する治療法のアイデアにこれまで以上に近づいており、新しい技術はこれらの介入をより正確にし、できるだけ多くの患者が利用できるようにすることを目指しています。今回、米国のテキサス大学オースティン校の研究者チームが、多数のDNA変異を一度に修正できる改良された遺伝子編集法を開発した。これにより、さまざまな原因による遺伝性疾患の治療方法が変わる可能性がある。
嚢胞性線維症、血友病、テイ・サックス病などの一部の遺伝性疾患には、ゲノム全体に広がる複数の変異が関与しており、たとえ診断が同じであっても、その種類と数は患者間で大幅に異なる場合があります。このばらつきにより、特定の変異を持つ患者だけでなく、大規模な患者グループに効果のある遺伝子治療を設計することが困難になります。
UT オースティン校で開発されたこの新しい技術は、以前の方法よりも高い精度と効率を提供し、哺乳動物細胞における複数の疾患に関連する突然変異を同時に修正することができます。研究者らは、ゼブラフィッシュ胚の側弯症関連の突然変異を修復するためにもそれを使用しました。
このアプローチは、ウイルス感染から身を守るのに役立つ細菌に含まれる遺伝的構成要素であるレトロンに基づいています。
脊椎動物の病気の原因となる突然変異を修正するためにレトロンが使用されたのは初めてであり、ヒトにおける遺伝子治療の新たな可能性が開かれた。
著者らによれば、現在の遺伝子編集法の多くは1つまたは2つの突然変異にしか適用できないため、よりまれな形態の疾患を患う多くの患者はその恩恵を受けることができない。
新しいシステムでは、単一のレトロン プラットフォームで、損傷を受けた長い DNA を健康な DNA に置き換えることができます。
単一の突然変異ではなくセグメント全体を修復するため、同じ介入により、個々の遺伝子プロファイルごとに追加の適応を行うことなく、同じ領域内の異なる突然変異を修正できます。
新しいレトロンベースの遺伝子編集技術で編集されたヒト細胞。オレンジ色の点は、遺伝子編集が成功したことを示します。緑色の点は、ミトコンドリア表面の蛍光タンパク質マーカーを示します。画像クレジット: You-Chiun Chang – ユタ州オースティン
チームは、1回の介入で多数の患者を治療できる標準化された「既製」ツールの開発を目指している。これにより、そのような遺伝子治療の使用に必要な承認は1回だけで、規制プロセスも簡素化できるだろう。
哺乳動物細胞における遺伝子編集にレトロンを使用するこれまでの試みでは、標的細胞の約1.5%に新しいDNAが導入されるという非常に限られた結果しか得られなかった。
UT オースティン大学の研究者らの方法では、この割合が標的細胞の約 30% に増加しました。研究者らは、さらなる最適化によって効率がさらに改善される可能性があると考えています。
さらなる利点は、多くの標準的な遺伝子編集ツールで遭遇する管理上の困難を克服するように設計された脂質ナノ粒子にパッケージされた、レトロンシステムが RNA として送達できることです。
研究者らは現在、この技術を嚢胞性線維症に適用している。嚢胞性線維症は、CFTR遺伝子の変異によって引き起こされ、濃厚な肺粘液、持続性感染症、進行性の肺損傷を伴う疾患である。
非営利団体 Emily’s Entourage からの最近の助成金は、現在の治療法に反応しない嚢胞性線維症患者の約 10% に焦点を当てており、これらの取り組みを支援しています。
研究チームは、疾患過程を再現する細胞モデルのCFTR遺伝子の欠損領域の置換を開始しており、嚢胞性線維症患者から直接採取した気道細胞にも研究を拡大する予定だ。
著者らは、古典的な遺伝子編集法は特に単一の変異に効果的であり、適応させるには費用がかかるため、遺伝子治療は通常、最も頻繁に起こる変異に焦点を当てていることを示している。
しかし、嚢胞性線維症には、病気の原因となる可能性のある変異が1,000以上あり、非常に稀な変異に対する治療法の開発は、医療バイオテクノロジー企業にとって経済的に利益がありません。
欠陥のある DNA の領域全体を正常な DNA に置き換えることにより、レトロンに基づいた方法は、より多くの嚢胞性線維症患者に役立つ可能性があります。
嚢胞性線維症財団からの追加資金の支援を受けて、チームは嚢胞性線維症を引き起こす最も一般的な変異が位置するCFTR遺伝子の領域について同様の研究を継続する予定です。
研究は雑誌に掲載されました ネイチャーバイオテクノロジーRetronix Bio と Welch Foundation からの資金提供を受けています。
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