ジョージア州立大学の研究者らは、CRISPR遺伝子編集技術を使用して、人間の肝細胞で古代の酵素であるウリカーゼを復元し、尿酸レベルを大幅に低下させ、脂肪蓄積を停止させた。この画期的な成果はScientific Reportsに詳述されており、数百万年前に人間が失った遺伝子に起因する痛風および関連する代謝疾患を対象としている。これらの発見は、高血圧や心血管疾患などの状態に対する新たな潜在的な治療法を示唆している。
痛風は、人類で最も古く記録された疾患の一つで、関節に尿酸結晶が形成され、激しい痛みと腫れを引き起こす関節炎の一形態である。人間や他の類人猿は、尿酸を分解するウリカーゼ遺伝子を約2000万〜2900万年前に失った。一部の研究、コロラド大学のRichard Johnson博士のSeminars in Nephrologyに引用された研究を含むが、尿酸の上昇がかつて初期の霊長類が果物の糖を脂肪に変換し、不足時の生存を助けたと仮定している。
Scientific Reportsに掲載された研究で、ジョージア州立大学生物学教授のEric Gaucherとポスドク研究者のLais de Lima Balicoは、CRISPR-Cas9を使用して、古代ウリカーゼ遺伝子の再構築版を人間の肝細胞に挿入した。この酵素は尿酸レベルを急激に低下させ、フルクトースに曝露された肝細胞の脂肪蓄積を防いだ。臓器機能を模倣する3D肝球体でのさらなるテストでは、ウリカーゼがその活性の自然な場所であるペルオキシソームに入ることを示し、生物体での潜在的な安全性を示した。
「人間の肝細胞でウリカーゼを再活性化することで、尿酸を低下させ、細胞が過剰なフルクトースをトリグリセリド—肝臓に蓄積する脂肪—に変換するのを止めました」とGaucher氏は述べた。高尿酸血症はより広範な問題に関連しており、Hypertension誌の研究では、高血圧と高コレステロールに匹敵する心血管リスクと関連付けられている。高血圧患者の25%から50%が尿酸上昇を有し、新規診断例では90%に上昇する。
「高尿酸血症は危険な状態です」とGaucher氏は付け加えた。「尿酸を低下させることで、複数の疾患を同時に予防できる可能性があります。」現在の痛風治療は一部の患者で失敗したり、ウリカーゼ薬に反応を引き起こしたりする。CRISPRアプローチは、注射や脂質ナノ粒子などの方法で、痛風のない生活を可能にし、脂肪肝疾患を防ぐ可能性があり、一部のCOVID-19ワクチンで使用されている。
次のステップには、安全性解決を待って動物実験とヒト試験が含まれる。Gaucher氏は今後の倫理的課題を指摘した：「ゲノム編集は依然として重大な安全懸念を抱えている。それらが解決されれば、社会は誰がアクセスすべきで誰がすべきでないかについての論争的な倫理的議論に直面するだろう。」