MITがプライム編集を改良し、遺伝子治療のエラーを低減
MITの研究者らは、プライム編集という遺伝子編集技術を改良し、意図しないDNA変異を最小限に抑えることで60倍の精度向上を実現した。この進歩は、遺伝性疾患の治療の安全性を高める可能性がある。Vikash Chauhan氏が主導したこの研究はNatureに掲載された。
プライム編集は、2019年にMITとハーバード大学のブロード研究所の科学者らによって導入され、CRISPR-Cas9のような従来の遺伝子編集手法に対する精密な代替手段を提供する。CRISPRがDNAの両鎖を切断するのに対し、プライム編集は改変されたCas9酵素を用いて単鎖切断を行い、ゲノムのリスクを低減する。しかし、依然としてエラー率があり、時には7回の編集に1回の割合で有害な変異を引き起こす可能性がある。
これに対処するため、MITのチームは、主任著者のPhillip Sharp氏とRobert Langer氏を含むメンバーが、Cas9タンパク質に変異を導入した。これらの変更は元のDNA鎖を不安定化し、修正された配列がより確実に統合されるようにする。変異を組み合わせ、テンプレートの安定性を高めるためにRNA結合タンパク質を組み込むことで、vPEと呼ばれるシステムを作成した。これにより、標準編集でのエラーは101分の1、精密モードでは543分の1に低減され、マウスとヒトの細胞でテストされた。
「この論文は、配送システムを複雑化せず、追加の手順を増やさずに、より精密な編集を実現し、望ましくない変異を少なくする新しい遺伝子編集のアプローチを概説している」と、MITの名誉教授Phillip Sharp氏は述べる。
この改良は、2023年のCas9の切断変動性を観察した研究に基づく。プライム編集はすでに有望性を示しており、例えば慢性肉芽腫症の患者治療で実績がある。「原則として、この技術は将来的に、細胞や組織内で小さな変異を直接修正することで、数多くの遺伝性疾患に対処できる可能性がある」とChauhan氏は言う。
チームは効率の向上と特定の組織への配送を目指している。また、組織発達、がん進化、薬物反応の研究での使用を奨励している。この研究は、Life Sciences Research Foundation、National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering、National Cancer Institute、およびKoch Instituteの助成金によって資金提供された。