脊髄性筋萎縮症（SMA）は、これまで認識されていなかった胚発生の異常に起因する可能性があり、新たな治療アプローチの鍵を握るかもしれない
脊髄性筋萎縮症（SMA）は、現在治療法が存在しない重篤な神経疾患ですが、現在の治療法で症状を緩和することが可能です。DZNE（ドイツ神経変性疾患センター）とドレスデン工科大学の研究者らは、これまで見過ごされてきた胚発生の異常に注目しています。この研究は、オルガノイド（organoid）と呼ばれる実験室で培養された組織モデルを用いて、疾患のプロセスを再現することで行われました。
研究成果は、2024年7月26日に科学誌Cell Reports Medicineに掲載され、論文タイトルは「Isogenic Patient-Derived Organoids Reveal Early Neurodevelopmental Defects in Spinal Muscular Atrophy Initiation（同系患者由来のオルガノイドは脊髄性筋萎縮症の初期神経発達異常を明らかにする）」です。
SMAの特徴と現在の治療法
SMAでは脊髄の神経細胞が変性し、麻痺や筋萎縮が生じます。この病気は通常、幼少期に発症し、ドイツでは約1,500人が影響を受けています。SMAは特定の遺伝子の欠陥により引き起こされ、これがSMNタンパク質（Survival of Motor Neuron protein）の不足を招きます。このタンパク質は運動制御に関与する神経細胞にとって不可欠です。近年、遺伝子治療を用いた治療法が開発され、生後数日以内に治療が開始されることもありますが、完全な治癒には至っていません。
未知の前兆
ドイツ・ドレスデンの研究者らは、より良い治療法を探るため、視点を広げる必要があると提言しています。「SMAはこれまで、神経系が大部分形成された出生後に焦点を当ててきましたが、実際には神経系がまだ発展中の胚発生期にも関連する現象が存在する可能性があります。我々の研究は、これまで知られていなかった胚発生期の異常がSMAに関連していることを示唆しています」と、DZNEとドレスデン工科大学の再生療法センター（CRTD）の研究グループリーダーであるナタリア・ロドリゲス-ムエラ博士（Natalia Rodríguez-Muela, PhD）は述べています。
オルガノイドの活用
ロドリゲス-ムエラ博士らは、脊髄と筋肉組織の主要な特徴を再現するオルガノイドを作成しました。この複雑で小さな組織モデルは、ヒトiPS細胞（human-induced pluripotent stem cells）から成長させたもので、SMA患者の皮膚細胞を再プログラムして得られました。「このような複雑なオルガノイドがSMAの研究に使われたのは初めてです」とロドリゲス-ムエラ博士は語っています。
細胞の異常
SMA病理を持つオルガノイドを健康なオルガノイドと比較したところ、SMAのオルガノイドでは、幹細胞が通常より早く脊髄神経細胞へと発展し、細胞数の偏りが生じることがわかりました。また、SMAの遺伝子欠陥を修正した場合でも、発達異常がある程度残ることが確認され、現在の治療法が十分ではない可能性が示唆されました。
遺伝子調節に注目
ロドリゲス-ムエラ博士は、発見された発達異常の原因が遺伝子調節の障害にある可能性を指摘しています。「SMNタンパク質の欠乏が胚発生初期に重要な他の遺伝子に影響を与えている可能性があります。この考えをさらに探求することで、既存の治療法に遺伝子調節を標的とする薬剤を組み合わせた新たな治療法が生まれるかもしれません」と述べています。
