新研究: プライム編集がヒトの肺細胞内の嚢胞性線維症変異を修正

TokyoMITとハーバードのブロード研究所とアイオワ大学の科学者たちは、嚢胞性線維症の治療に役立つ可能性のある新しい遺伝子編集方法を開発しました。嚢胞性線維症は、肺に粘り気のある粘液が蓄積し、呼吸困難や感染症を引き起こす一般的な遺伝病です。現在の治療法として使用されているトリカフタは、患者の生活を改善するものの、白内障や肝障害といった副作用を引き起こす可能性があり、年間約30万ドルと非常に高額です。

プライムエディティングは遺伝子を正確に編集する革新的な方法です。これは、特に嚢胞性線維症患者の85%に影響を与えるCFTR遺伝子に関連する一般的な変異を修正する可能性を示しています。他のいくつかの方法とは異なり、プライムエディティングではDNAに二重鎖の切断を加える必要がありません。この特性により、安全性と効果が高まることが期待されます。

研究者たちは、プライムエディティングを用いてヒト肺細胞の嚢胞性線維症変異を修正し、細胞機能をTrikaftaという薬によって達成されるレベルに近づけることに成功しました。この手法はDNAの追加、削除、または変更が可能であり、CRISPR/Cas9技術に比べて意図しない遺伝子変化を少なく抑えます。

CFTR遺伝子の変異は、細胞膜イオンチャネルの機能を妨げることにより嚢胞性線維症を引き起こします。最も一般的な変異は、CTTの三塩基対が欠失するものです。この欠失により、タンパク質は誤って折りたたまれ、分解され、その正常な機能が妨げられます。

ブロード研究所のデイビッド・リューが率いるチームは、プライム編集をより効率的にするために6つの改良を行いました。彼らは、編集を指示するガイドRNAを改善し、プライムエディタープロテインを変更し、ターゲット部位への到達を容易にしました。

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改良により結果が大幅に向上しました。ヒト肺細胞で60%の効率、患者の肺細胞で25%の効率を達成し、従来の方法が1%未満しか修正できなかったのに比べて大きな進歩です。また、新しい方法では望ましくない変化が3.5倍少なくなりました。

前進するためには、研究者はプライムエディティングツールを効果的に届ける方法を見つける必要があります。つまり、この遺伝子編集ツールをマウスと人間の両方の気道に送達する方法を模索しなければなりません。新しい技術として、マウスの肺まで到達できる微小な脂質粒子を使用する方法があり、これが臨床応用をより迅速に進める可能性を示しています。

現在、患者は毎日薬を服用する必要がありますが、嚢胞性線維症の治療が永久に可能になる期待が高まっています。プライムエディティングのような遺伝子編集技術がうまく機能すれば、日々の治療の必要性が軽減され、副作用も減少する可能性があります。

プライム・エディティングは遺伝子治療における重要な進展です。この方法は従来の手法よりも精度が高く、副作用が少ないです。しかし、楽観的に考えすぎないように注意が必要です。次の課題は、この治療法を体内にどのように届けるかを改善することです。もし科学者たちがこの問題を解決できれば、嚢胞性線維症などの遺伝性疾患の治療が、持続的な治療から治癒の可能性へと変わるかもしれません。