研究者らは、数千の遺伝子がどのように共同で疾患リスクに影響を与えるかを明らかにするゲノムマッピング技術を開発し、伝統的な遺伝子研究が残したギャップを埋めるのに役立てている。この手法は、グラッドストーン研究所とスタンフォード大学の科学者らが主導したNature論文で説明されており、大規模な細胞実験と集団遺伝学データを組み合わせ、将来の治療法の有望な標的を強調し、血液障害や免疫媒介疾患などの状態に対する理解を深めるものである。
生体医科学者らは長年、疾患に寄与する遺伝子を特定しようとしてきたが、多くの一般的な疾患は複数の遺伝子の複雑なネットワークを伴い、遺伝子シグナルを効果的な治療に翻訳することが難しい。2025年12月10日号のNatureに掲載された研究「Causal modelling of gene effects from regulators to programs to traits」は、このギャップを埋めるためのゲノムマッピング戦略を導入している。
グラッドストーン研究所の資料によると、この方法はグラッドストーンとスタンフォード大学の研究者らによって開発され、細胞内のほぼすべての遺伝子の影響をテストする広範なスクリーニングアプローチを使用し、疾患や他の形質をそれらを形成する基礎的な遺伝子システムに結びつける。
「今ではゲノム内のすべての遺伝子を調べ、各々が特定の細胞タイプにどのように影響を与えるかを把握できます」と、グラッドストーン研究所の上級研究員で研究の共同主導者であるアレックス・マーソン博士（MD, PhD）は、グラッドストーン研究所が発表した声明で述べた。ファーストオーサーである水田峰人博士（MD, PhD）が率いるチームは、人間の血液細胞実験からの機能データと大規模な集団リソースからのゲノム情報を組み合わせ、遺伝子摂動が細胞プログラムにどのように波及するかを明らかにした。
ScienceDailyの作業要約で説明されているように、研究者らは血液細胞で遺伝子をオフにしたり変更したりすることで赤血球生物学に関連する形質にどのように影響するかをマッピングし、これらの結果を大規模な遺伝子関連データと統合して、特定のレギュレーターから細胞プログラム、臨床形質への経路を追跡した。
研究で強調された顕著な例の一つは、SUPT5H遺伝子で、ベータ・サラセミア（ヘモグロビン産生を乱す血液障害で、中等度から重度の貧血を引き起こす可能性がある）と関連している。チームはSUPT5Hを3つの主要な血液細胞プロセス——ヘモグロビン産生、細胞周期、オートファジー——に結びつけ、この遺伝子がこれらの各プログラムで活性化を増減できることを示した。
「SUPT5Hはヘモグロビンに影響する3つの主要経路すべてを調節します」と、共同主導者のジョナサン・プリチャード博士（スタンフォード大学生物学・遺伝学教授）は、グラッドストーン研究所が報じたコメントで述べた。「ヘモグロビン合成を活性化し、細胞周期を遅らせ、オートファジーを遅らせることで、相乗効果が生じます。」
最初のマップは血液細胞に焦点を当てているものの、研究者らはこの技術が多くの他のヒト細胞タイプに適用可能であると強調している。特に免疫学では、T細胞や他の免疫細胞を研究するマーソンの研究室は、このアプローチを自己免疫疾患、免疫不全、アレルギーに用いて遺伝的リスクがT細胞で強く濃縮されている領域を探ることを期待している。
「多くの自己免疫疾患、免疫不全、アレルギーの遺伝的負担は圧倒的にT細胞に関連しています」とマーソンはグラッドストーン発表で述べた。「これらの免疫媒介疾患の背後にある遺伝的構造を本当に理解するのに役立つ詳細な追加マップの開発を楽しみにしています。」
この研究は、国立衛生研究所（National Institutes of Health）やサイモンズ財団（Simons Foundation）を含む複数の組織、およびグラッドストーン研究所がリストアップした他の慈善・機関支援者によって資金提供された。研究者らは、結果として得られた遺伝子ネットワークマップが複雑疾患で最も影響力のある遺伝子と経路を特定することで、医薬品開発を加速させる可能性があると述べている.
