公益財団法人川崎市産業振興財団ナノ医療イノベーションセンター 副主幹研究員
内田智士様
京都府立医科大学 大学院医学研究科 医系化学 准教授と公益財団法人川崎市産業振興財団ナノ医療イノベーションセンターの副主幹研究員を兼務する内田智士様らの研究グループは、2020年ノーベル化学賞を受賞した事で有名なCRISPR/Cas9の送達方法を開発し、脳内での効率的なゲノム編集に成功しました。
今回はその研究内容とゲノム編集がアルツハイマー型認知症の治療法に繋げられる可能性について、内田様にお話を伺いました。
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ゲノム編集とは
編集部：そもそもゲノム編集とはなんでしょうか？
内田様：アルツハイマー病の薬はいくつか開発されていますが、その薬を服用し続けることが必要です。それに比べてゲノム編集は遺伝子を自由に改変することができ、一度治療を行えば永続的に効果が期待できる治療法になっております。
具体的な治療法としては、疾患の原因の遺伝子があった際に遺伝子を壊す遺伝子破壊から、正常な遺伝子に修復する方法、治療遺伝子を挿入する方法などがあります。いずれの方法もアルツハイマー病に用いることができます。
ゲノム編集は昔から行われており、今一番注目されているのが。2020年にノーベル化学賞をとったことで有名なCRISPR/Cas9です。
ここでのポイントなのですが、ある疾患の遺伝子を破壊したいと考えた時に従来型のゲノム編集だと酵素の設計が大変になります。しかしCRISPR/Cas9は標的遺伝子に合わせて容易に設計することが出来ます。そこで、遺伝子の破壊も出来るのではないかと考えました。
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mRNAナノミセルを用いたCRISPR/Cas9の導入法
内田様：CRISPR/Cas9の導入法に関しまして、様々な研究を行った結果、RNAを使う方法を取り入れました。
つまり今回の研究ではCRISPR/Cas9を作る元となるようなもののmRNAを脳に送達したら、脳内でゲノム編集が起きるかということを行いました。
さらに、アルツハイマー病はアミロイドβの蓄積によって起こるものなので、アミロイドβ代謝に関わる酵素の発現抑制なども今回の研究の応用として出来ないかと考えていました。
ただ、脳内に入れるものなので、安全性が大事であることから、ナノミセルという小さな分子にmRNAを包んで脳内に入れることを考えました。
既にナノミセルを用いた過去の研究により、ナノミセルはmRNAを導入するにあたって効率的である、安全性があると示されていました。
例として、mRNAナノミセルを使用してアミロイドβを壊す遺伝子を脳に送り届ける研究があります。
もう一つの例として、心臓が停止した患者さんは、救急隊が来て心肺蘇生を行うまでの時間が長いと、海馬の神経細胞が死んでしまい記憶力が悪くなってしまうのですが、その脳機能を回復するのにもmRNAナノミセルは使用されていました。
また、CRISPR/Cas9が働くうえでCas9RNAとガイドRNAという2種類の異なるものを脳内に送達する必要がありますが、その両方を同時にナノミセルに搭載することで上手くゲノム編集が起きるようになりました。
実際にゲノム編集がされているかどうか調べたところ、アストロサイトやミクログリアの他にも神経細胞にもゲノム編集がされていることが分かりました。
RNAを基盤としたシステムで脳実質細胞のゲノム編集に成功したのは世界で初めての報告になります。
その後、システムを改良し、より広範囲のゲノム編集が可能であることや、安全性に関しても問題ないということが分かりました。
今後の意向
編集部：今回の研究を生かしてどのようなことを行っていますか。
内田様：今、実はワクチンの研究を行っていまして、この研究に関しては発展して行えていません。
次の段階としては神経に詳しい臨床医の方と連携して治療法や治療薬の開発なども進めていきたいと思っています。
編集部：そうなんですね。内田様の研究室でもワクチンに関する研究をメインで行っているのですか。
内田様：研究室でもワクチンがメインですね。ただワクチン以外にも傷ついた組織をどのように修正していくのか、mRNAを使ってどのように治すかという研究も行っています。
健達ねっとをご覧いただいている方へのメッセージ
編集部：最後に健達ねっとのユーザー様に一言お願いします。
内田様：現在のアルツハイマー型認知症に対する治療薬は、病気が進行するペースを少し遅らせるくらいのもので、副作用もあるものが多いです。
今回の研究でmRNAを使えば一回治療するだけで治るということも分かったので、そちらの方の研究をぜひ進めていきたいと思っております。
認知症の方にすぐ使えるかというのはハードルが高いですが、今後は技術を改良していき、何十年後になるのかはわかりませんがより良い治療法を届けられたらと思います。
