科学者たちは、CRISPR技術を用いて余分な21番染色体を除去し、細胞機能を改善し、影響を受ける人々に新たな希望を与えることで、ダウン症を治療するための新しいアプローチを模索しています。この研究は、遺伝性疾患への取り組み方を革新し、症状を緩和し、ダウン症の人々の生活の質を向上させる機会を提供する可能性を秘めています。
21トリソミーとしても知られるダウン症は、21番染色体の余分なコピーから生じ、発達の違いにつながります。研究者たちは、この重複に直接対処する方法を探してきました。日本の三重大学の橋詰亮太郎氏と同僚らによる最近の研究では、CRISPRベースの手法を用いた有望なアプローチが示唆されています。彼らは、影響を受けた細胞から余分な染色体を除去すると、その行動が典型的な機能に近づく可能性があることを発見しました。
余分な染色体は、体内の多くの重要なプロセスを混乱させ、学習障害や健康上の問題をしばしば引き起こします。この余分な遺伝物質は遺伝子活性を高め、細胞を過剰に働かせます。遺伝子編集システムであるCRISPR-Cas9は、酵素を使用して特定のDNA配列を認識し、DNA鎖を切断します。科学者たちは、不要な染色体を標的とするCRISPRガイドを設計します。これは、アレル特異的編集と呼ばれる技術です。
橋詰氏のチームは、余分なコピーを除去すると、実験室で培養された細胞の遺伝子発現がしばしば正常化することを発見しました。処理された細胞は、典型的なタンパク質産生とより高い生存率を示し、過剰な遺伝的負担からの解放を示唆しました。まだ臨床使用には至っていませんが、科学者たちは脳や他の組織を形成する細胞での同様の編集を検討しています。分裂しない細胞で余分な遺伝物質をトリミングする可能性も興味深いものです。
研究者たちは、神経系の発達に関連する遺伝子が、余分な染色体を除去した後により活発になり、代謝に関連する遺伝子が減少することを確認しました。この遺伝子発現の変化は、染色体不均衡の修正が細胞の行動にどのように影響するかを説明する可能性があります。この方法は、ダウン症の個体からの皮膚線維芽細胞、成熟した非幹細胞にも適用され、多くの場合、余分な染色体を正常に除去しました。
修正された細胞は、わずかに速く成長し、より短い倍加時間を持っていました。また、細胞損傷に関連する有害な副産物である活性酸素種も少なく生成しました。研究者たちは、余分な21番染色体のみを標的とするためのガイド分子を改良し、細胞の修復システムが編集を逆転させるのを防ぐ方法を研究しています。これらの結果が確認されれば、ダウン症の人々の生活を改善し、遺伝性疾患への新しいアプローチを提供する、遺伝的過負荷をその根源で解決する治療法につながる可能性があります。