ハイデルベルク大学病院の研究者が、マウスモデルを使用して初めて、糖代謝が異常を来す重度の先天性疾患の治療に成功した。クリスチャン・ケルナー教授率いるチームは、雌マウスが交尾前および妊娠中に飲料水と共にマンノースを与えられた場合、その子孫は先天性疾患の遺伝的変異を持っていたとしても、正常に発達することを証明した。ケルナー教授は、児童医学センターのグループリーダーでもある。
今回の発見は、この代謝疾患の分子過程や胚発生における重要の段階の理解に貢献し、初となる治療方法を提供する可能性を持つ。ハイデルベルクの研究者達はまた、ドイツ癌研究センター(DKHZ)細胞分子病理学のヘルマン・ジョセフ・グレーヌ教授との共同研究も行っている。その結果は印刷版に先駆けて、Nature Medicine誌オンライン版に2011年12月11日に発表された。
現在、稀な病気であるグリコシル化の先天性疾患(CDG)を持つ子供は、世界中で1000人存在する。CDG-Iaが最も頻繁なタイプで、約800人を占めている。しかし、報告されていない症例数も多く、CDGの子供は、重度な身体的、また精神的な障害を持ち、約20%が2歳前に死亡する。この疾患の治療法は、未だ発明されていない。CDG-Iaは、phosphomannomutase2酵素の遺伝子情報の変異によって引き起こされる。この酵素は、グリコシル化の重要なプロセスに関与していて、変異の結果、マンノースリン酸1の産生が十分ではなくなる。その結果、グリコシル化機能不全になり、通常、糖タンパク質の形状や安定性および機能に役立つ糖鎖が、不完全にタンパク本体に結合したり、場合によっては完全に結合されなくなる。オリゴ糖不足は神経や成長、また臓器の発達の障害につながる。この疾患は、乳児が母親と父親の両方から変異遺伝子を継承した場合のみ現れる。共に変異遺伝子と“正常”な遺伝子を一つずつ持つ両親は、何の症状も示さない。
ケルナー教授とチームによって開発されたマウスモデルは、phosphomannomutase 2遺伝子の変異によって特徴づけられ、ヒトCDG-Iaと同様の酵素活性度の低下を示す。科学者達は、本研究で、胎盤関門を通過するマンノースの性質を利用した。これは、妊娠中のマウスがマンノースを取り込んだ場合、それは子宮内の胚まで達することを意味する。「雌マウスには、交尾の１週間前から飲料水と共にマンノースを与え始めました。」と、生化学者のケルナー教授は説明する。出産までのマンノース投与の追加によって、胚血液中のマンノース濃度が増加した。「マウスは異常無く生まれ、生後マンノース投与が無くなっても、疾患の症状を見せる事なく成長しました。」と、ケルナー教授はさらに説明した。今回ハイデルベルク大学病院の研究者達によって行われた好結果の研究は、胚発生におけるタンパク質と糖鎖の供給の重要性を明らかにした。
「米国とドイツではすでに臨床実験が進められ、CDG-Ia患者の子供は生後、経口または静脈注射によってマンノースが与えらています。しかし残念ながら、これらの試みは成功していません。ということは、発達に影響を与える事が可能となるタイミングの限界は、子宮内で発達中の時だと言う事です。」と、実験室長のクリスチャン・シール博士は説明する。CDG-Iaのリスクを持つ女性には、妊娠中のマンノース投与が新しい治療法として機能するかもしれない。ハイデルベルク大学病院児童医学センター(マネージングディレクター：ジョージ・F・ホフマン教授)は先天性代謝疾患の研究、診断、および治療において世界トップレベルである。2011年4月には、先天性代謝疾患を含む稀少疾病センターが本病院に設立され、研究の進展と患者のケアのために運営されている。
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