DNAの個々の「文字」を編集することは、科学者たちにとってすでに可能である。はるかに難しいのは、遺伝子の大きな領域を一度に置き換えること、とりわけDNAの二本鎖切断を伴わずに行うことだ。
学術誌Natureに掲載された新しい研究は、プライム・アセンブリ（prime assembly）を報告している。これはプライム編集の可能性を広げ、ゲノムの指定された領域に数千ヌクレオチドの大きさのDNA断片を挿入することを可能にする手法である。
このシステムは、DNAの二本の鎖に短い一本鎖の3′「テール」を形成する。これらはドナー断片の末端と一致するように設計される。その後、細胞の機構が自ら分子を伸長し、つなぎ合わせる。
原理としては、試験管内でDNA断片を連結する方法であるギブソン・アセンブリを思わせる。ただしここでは、そうした組み立てが生きた細胞の内部で直接起こる。
ある実験で、研究者たちはTINF2遺伝子を扱った。この遺伝子の変異は、テロメア維持の重篤な障害と関連している。彼らは106ヌクレオチドの長さの領域を置き換え、その際にタンパク質のアミノ酸配列を保持した。K562細胞では、編集効率は33,1%に達した。
著者たちはまた、12,1キロベースまでの大きさのドナー配列の組み込みと、既存のゲノムをメガベース規模に至るまで大きく再編成する可能性を示した。
特に重要なのは、プライム・アセンブリが実験室の細胞株だけでなく、初代ヒトCD34+造血細胞やTリンパ球、さらには非分裂細胞でも機能したことである。そこでの効率はまだ著しく低いが、そうした編集が可能であるという事実そのものが、この手法の潜在的な応用範囲を広げる。
特定の変異に依存しない治療という考えも興味深い。各変異ごとに個別のツールを作る代わりに、遺伝子の問題のある領域全体を一度に置き換えたり、再コード化したりすることが試みられるかもしれない。
つまり、原則は変わりうる。一つの変異 → 遺伝子のある領域に対する一つの修正 → 一つの汎用的な構築物、という具合に。
現時点では、プライム・アセンブリは実験的な技術にとどまっている。治療上重要な細胞でより効率的にする必要があり、また構成要素を直接生体へ送達するという課題も解決しなければならない。
しかしこの概念そのものは、遺伝子工学における重要な転換を示している。ゲノム編集は徐々に、DNAを切断することから、細胞内でプログラム可能に組み立てることへと移行しつつある。
