テキサス大学（UT）の科学者によって、初めて大型哺乳動物（犬）のデュシェンヌ型筋ジストロフィー（DMD）の進行を停止させるためにCRISPR遺伝子編集が使用され、救命の可能性が示された。2018年8月30日にサイエンスでオンラインで公開されたこの研究では、筋機能に重要なタンパク質であるジストロフィンの産生を阻害する突然変異によって引き起こされ、小児の最も一般的な致死的遺伝病であるDMDを有する犬の筋繊維に前例のない改善があったとしている。
この論文は、「遺伝子編集はデュシェンヌ型筋ジストロフィーのイヌモデルにおけるジストロフィン発現を回復させる（Gene Editing Restores Dystrophin Expression in a Canine Model Of Duchenne Muscular Dystrophy.）」と題されている。研究では、筋肉や心臓組織のジストロフィンを正常レベルの92％まで回復させるために、シングルカット遺伝子編集技術を使用した。科学者は、患者を有意に助けるのに15％の閾値が必要であると推定している。
「DMDを患う子供たちは、心臓が鼓動する力が失われたり、横隔膜が息をするには弱すぎたりするため、しばしば死亡する。このレベルのジストロフィン発現なら、うまくいけばそれが起こらないようにするだろう。」とUTサウスウエスタンのハモン再生医科学センターのEric Olson博士は語った。
5,000人の少年のうちの1人に影響を及ぼすDMDは、筋肉および心不全に至り、30代前半で早死を引き起こす。患者は、筋肉が退化して車椅子に乗せられることになり、最終的には横隔膜が弱くなるにつれて呼吸器が着けられる。
効果的な治療は存在しないが、科学者はジストロフィン遺伝子の欠損がその状態を引き起こすことを何十年も前に分かっていた。サイエンスに発表されたこの研究は、ジストロフィー筋肉におけるシングルカット遺伝子編集のコンセプトを実証し、臨床試験への大きな一歩を象徴している。
Olson博士のチームは、突然変異したDNAの戦略的ポイントで一回切断することにより、マウスおよびヒト細胞のDMD突然変異を修正した。最新の研究では、DMD患者に最も一般的に見られる変異型を共有する4頭の犬で同じ手法を適用した。科学者らは、ジストロフィン遺伝子を含む79エクソンの1つであるエクソン51にCRISPR遺伝子編集コンポーネントを送達するために、アデノ随伴ウイルス（AAV）と呼ばれる無害なウイルスを使用した。
CRISPRはエクソンを編集し、数週間以内に失われたタンパク質が体全体の筋肉組織に回復した。心臓では92％、呼吸に必要な主な筋肉である58％が修正された。「我々の戦略は、DMDの他の治療法とは異なり、疾患の原因となる変異を修正し、修復されたジストロフィンの正常な発現を回復させことだ。しかし、これを臨床に使用するにはもっとやるべきことがある。」とOlson博士の研究室のLeonela Amoasii博士は述べた。
今後、ジストロフィンレベルが安定しているかどうかを測定し、遺伝子編集が有害な副作用を示さないことを確実にするために、長期間の研究を行う予定だ。Olson博士は、犬の次の段階として、数多くの致死的な小児疾患に対処するために、UTサウスウエスタンの遺伝子治療センターが今後数年間に立ち上げることを目指す臨床試験であると考えている。
Olson博士の最近の研究を、この技術をさらに最適化して治療現場に提供するため、バイオテクノロジー会社Exonics Therapeutics Inc.が設立された。Exonics社は、さらなるDMD突然変異および他の神経筋疾患にアプローチすることを目指しており、UTサウスウエスタンの技術のライセンスを受けている。
この研究について
Olson博士はUTサウスウエスタンの分子生物学の教授であり、部長を務めている。彼はまた、彼の研究を進歩させ、事業化するために2017年2月に発足したExonics Therapeutics社の科学創業者である。
この研究は、Exonics Therapeutics Inc.、米国立衛生研究所、Paul D. Wellstone筋ジストロフィー協同研究センター、Robert A. Welch財団からの助成によって実施された。
Olson博士のチームはWellcome Trust、Muscular Dystrophy UK、Duchenne Irelandからの助成によって実施されたロイヤル獣医学院の犬コロニープログラムと協力した。
【BioQuick News：CRISPR Halts Duchenne Muscular Dystrophy Progression in Dogs; Single-Cut Gene Editing Technique Restores Dystrophin Expression by Up to 92% of Normal】
