遺伝子編集、最先端はDNAではなくRNAの編集へ。より繊細かつ一時的な調整が可能に

  • author 塚本 紺
遺伝子編集、最先端はDNAではなくRNAの編集へ。より繊細かつ一時的な調整が可能に
Image: Designua/Shutterstock

遺伝子そのものではなく、そのメッセンジャーを編集。

DNAは生命の設計図とよくいわれます。その設計図を編集するテクノロジーが近年めざましく発展してきており、疾患治療や、動物が疾患を広めないように”改良”するといった行為、そして遠い未来には実現するかもしれないデザイナー・ベイビーまで、その可能性は拡大を続けています。しかしこの分野において、RNAも大きな可能性を秘めていることが分かり始めています。RNAはDNAの情報に従ってタンパク質を合成するという、「DNAの情報を細胞に伝えるメッセンジャー」のような役割を担っています。

現在、世界的に有名な研究施設によって遺伝子編集に使われるCRISPRを、RNAの編集技術と組み合わせるという研究がいくつも行なわれています。

DNAではなくRNAを編集することのメリットは、DNA自体に半永久的な変更を加えることなしに、DNAの身体への影響を調整できることです。DNAを編集、と聞くと我々一般人は「もしとんでもない失敗が起きたら...」と怖い妄想をしてしまうわけですが、その点ただのメッセンジャー(DNAの命令を伝える役)であるRNAは一時的な存在であり、編集しても元に戻ることができます。

確かに、これなら安心です。また筋ジストロフィーといった、いくつかの疾患においてはRNAの突然変異が原因であったりもするので、有効な治療手段といえそうです。

2917年10月には、ハーバードとMITのブロード・インスティテュートの研究者たちがCRISPRのシステムとCas13という酵素(タンパク質)を組み合わせて、RNAを編集する方法を発表しました(DNA編集に使われるのはCRISPRとCas9)。また先日、ソルク研究所の科学者たちが科学誌「Cell」に発表した論文でも、新しい酵素を使うことでRNA編集の能力がさらに拡大されたと発表されています。この新しいシステムを彼らはCasRxと名付けています。この論文の主著者であるPatrick Hsu氏は「多くの生物的なプロセスにおいて、RNAが届ける”メッセージ”は重要な仲介人となっています」と米Gizmodoに語っています。「多くの疾患は、これらのRNAのメッセージのバランスが取れていないことから起きます。そのためRNAにターゲットを当てた編集技術は、DNA編集を補完するものとして非常に素晴らしいでしょう」とのこと。多くの可能性を秘めていることがこの一言からも伝わってきますね。

この新しいRNA編集システム(CRISPR+CasRx)、これまでよりも物理的に小さい酵素を使うことで、編集ツールを細胞の中に入れやすくなったことが重要なポイントだとのこと。東京大学の西増弘志氏は「これまでに特定されていたCas13酵素は比較的に大きなタンパク質でした。そのためターゲットである組織へと届けるためにパッケージするのが難しくなっていました」とこの新しい研究の意義を米Gizmodoにコメントしてくれました。「この研究では、小さなCas13酵素であるCasRxが発見されました。基礎研究から治療応用までCasRxは非常に便利なツールであると私は考えます」とのこと。

この研究では、前頭側頭型認知症を反映してモデル化された細胞において、「RNAスプライシング(RNAの一部を切り取って残りを接合する)」というRNAのプロセスの一段階を修正するために新しいRNA編集システムが使われました。

Hsu氏のチームは、ニューロンや他の種類の脳細胞を編集できる、より小さなCRISPR酵素を探していたとのことです。薬によってRNAの機能を変更するというRNA干渉ではなく、より具体的な役割を持ったものを開発したいと考えていました。「先のことを考えると、この新システムはRNAの生物学的な仕組みを研究するにあたり、また、将来RNAに関連した疾患を治療する際に非常に有益なツールとなるでしょう。遺伝子編集はDNAを切り取ることによってゲノム配列に変更を加えます。DNAが編集された細胞は、永久的に変更されます。なので、遺伝子編集は遺伝子を完全にオフにしてしまう事に関しては効果的でも、遺伝子のアウトプットをより繊細に調整する事には優れていません」。

RNA編集、すごいですね。これによって遺伝子編集の技術がさらに高度・繊細になり、より多くの疾患が治療可能になることが期待されます。


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Kristen V. Brown - Gizmodo US[原文
(塚本 紺)

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