遺伝子治療ガイド: その仕組みと治療法

医師は、「遺伝子編集」とも呼ばれる遺伝子治療を利用して、遺伝子を直接変更します。

このアプローチは、ベータサラセミアや脊髄性筋萎縮症（SMA）など、単一の突然変異によって引き起こされる疾患の治療に役立つ可能性があります。遺伝子編集は、特定のがんの治療にも役立つ可能性があります。

CRISPR-Cas9などの遺伝子編集ツールは非常に新しく、急速に変化しています。研究者は、それらがもたらす可能性のあるリスクとともに、その可能性を最大限に研究し続けています。

専門家が遺伝子治療についてこれまでに知っていることは次のとおりです。

どのように機能するのでしょうか?

遺伝子は、特定の条件が満たされた場合に特定のタンパク質を生成するように細胞に指示するDNAの小さなセグメントです。

一方、遺伝子の変異により、細胞が必要なタンパク質を過剰または不足して生成する可能性があります。コンピューター コードの小さな変更がプログラム全体に影響を与えるのと同じように、小さな変更でも体全体にドミノ効果が生じる可能性があります。

遺伝子治療でできることは、 この問題に対処するによる：

• 欠落または「壊れた」遺伝子を作業用コピーに置き換える
• 機能不全の遺伝子をオフにする
• 免疫細胞に遺伝子を追加して、病気の細胞をより適切にターゲットできるようにする

ウイルスベクター

科学者は、DNAを手作業で編集できるほど小さなピンセットを持っていません。その代わりに、彼らは自分たちのために働いてくれる驚くべき協力者、つまりウイルスを採用します。

通常、ウイルスは細胞に侵入し、DNAを改変して自身のコピーをさらに作成します。しかし、科学者たちはこのプログラムを独自のプログラムに切り替えて、ウイルスを乗っ取り、害を与えるのではなく治癒させることができます。これら ベクトル、それらが呼ばれるように、病気を引き起こすために必要な部分を持っていないため、通常のウイルスのように病気を引き起こすことはできません。

遺伝子治療の種類

遺伝子治療には次の 2 種類があります。

• in vivo (体内):科学者は、新しい遺伝子を運ぶベクターを注射または静脈内 (IV) 注入によって体内に直接導入します。
• Ex vivo (体外):科学者は体から細胞を抽出し、ペトリ皿内のベクターに導入します。その後、変化した細胞が体内に戻され、そこで増殖することが期待されます。

それぞれのタイプには独自のものがあります利点:

遺伝子治療は、特定の形質を強化する目的で健康な DNA を変更することを意味する遺伝子工学とは異なります。仮説として、遺伝子工学により、子供の特定の病気のリスクが軽減されたり、目の色が変わったりする可能性があります。しかし、この慣行は優生学に非常に近いため、依然として非常に物議を醸している。

何を治療できるのでしょうか？

遺伝子治療は、次のようなさまざまな遺伝的状態の治療に使用できます。

遺伝性の視力喪失

網膜の RPE65 遺伝子が機能しない場合、眼球は光を電気信号に変換できません。

遺伝子治療Luxturnaは、米国食品医薬品局（FDA）によって承認されました。 2017年、RPE64 遺伝子の機能的置換を網膜細胞に届けることができます。

血液疾患

の FDA承認済みHemgenix は出血性疾患である血友病 Bを治療できます。ウイルスベクターは肝臓細胞に、血液の凝固を助ける第 IX 因子タンパク質をより多く生成するように指示します。

一方、FDAによって承認された遺伝子治療Zyntegloは、 2022年、骨髄幹細胞にヘモグロビンを生成するための正しい指示を与えることにより、ベータサラセミアを治療します。

この血液疾患は、体内のヘモグロビン生成を減少させるため、体内の酸素を低下させる可能性があります。

脊髄性筋萎縮症（SMA）

乳児発症型SMAでは、乳児の体は運動ニューロンの構築と修復に必要な「運動ニューロンの生存」（SMN）タンパク質を十分に作ることができません。これらのニューロンがないと、乳児は徐々に運動能力や呼吸能力を失います。

遺伝子治療ゾルゲンスマは、FDAによって承認されました。 2019年、乳児の運動細胞にある欠陥のあるSMN1遺伝子を、十分なSMNタンパク質を生成できる遺伝子に置き換えます。

脳副腎白質ジストロフィー（CALD）

ABCD1 遺伝子は、脳内で脂肪酸を分解する酵素を生成します。脳副腎白質ジストロフィーの場合、この遺伝子は壊れているか、欠落しています。

スカイソナ, 2022 年時点で FDA が承認しており、脂肪酸が蓄積して脳損傷を引き起こさないように、機能的な ABCD1 遺伝子を導入します。

がん

FDA は、非ホジキンリンパ腫や多発性骨髄腫など、複数の種類のがんを治療するための遺伝子治療を承認しました。

ほとんどのがん遺伝子治療は、T 細胞と呼ばれる強力な抗体に新しい遺伝子を挿入することで間接的に作用します。変化した T 細胞は、ウイルスを攻撃するのと同じように、がん細胞にくっついて排除します。

セラピー アスティラドリン、FDAによって承認されました 2022年、膀胱細胞自体の DNA を変更することで、非筋浸潤性膀胱がんを治療できます。

安全ですか？

遺伝子治療を検討している人の中には、ウイルスを体内に入れることに不安を感じる人もいるかもしれません。

ただし、遺伝子治療は承認前に広範な検査を受けることを念頭に置いてください。遺伝子治療におけるウイルスも固定されているため、多くのワクチンと同様に複製できません。

そうは言っても、遺伝子治療には別のリスクが生じる可能性があります。

• 免疫反応:免疫システムは、ウイルスベクターを侵入の脅威と誤認する可能性があります。その結果として白血球が急増し、発熱、炎症、疲労などの副作用を引き起こす可能性があります。
• オフターゲット編集:ウイルスベクターがその遺伝子パッケージを DNA の間違った部分に挿入し、本質的に新しい突然変異を引き起こす可能性があるリスクがあります。で2002年の1件、そのような突然変異は癌を引き起こしました。そうは言っても、科学者たちは、 それ以来発展してきました「より賢い」ベクトルにより、ターゲティングの間違いが少なくなります。
• 未知の長期的な影響:遺伝子治療は非常に新しいため、科学者たちはそれが長期的に身体にどのような影響を与えるのかまだ知りません。一部の専門家は、懸念を表明ウイルスベクターが卵細胞や精子細胞を誤って編集した場合、突然変異を次世代に伝える可能性があるということです。

こうした問題があるにもかかわらず、専門家は一般に、遺伝子治療にはリスクよりもメリットの方が多いと考えている。

遺伝子治療で治療される症状のほとんどは生命を脅かすものです。治療せずに放置することの危険性は、潜在的な副作用のリスクを上回ることがよくあります。

遺伝子治療の欠点

遺伝子治療には、治療法の普及を妨げるいくつかの欠点があります。

限られたターゲット

遺伝子治療は特定の突然変異のみを標的にすることができます。これは、特定の症状を持つすべての人に効果があるとは限らないことを意味します。

たとえば、2 人が遺伝性の視力喪失を患っている可能性があります。現在、遺伝子治療で治療できるのは、RPE64 変異によって引き起こされる視力喪失のみです。

承認までの時間

遺伝子治療の研究は非常に新しいため、専門家はその治療法を一般に紹介する前に広範な安全性試験を行っています。新しい治療法ごとに FDA の承認を得るには何年もかかることがあります。

費用

ご想像のとおり、遺伝子治療の製造と投与には多額の費用がかかります。これは臨床試験の資金調達だけでなく、薬の価格にも影響します。

たとえば、遺伝子治療薬ゾルゲンスマは、米国で最も高価な薬です。 1回あたり210万ドル。たとえ保険があっても、そのような金額は平均的なアメリカ人にとっては手の届かないものです。

科学者たちは、より多くの人が遺伝子治療を受けられるように、開発プロセスをより安全、安価、より効率的にする方法を見つけようとしている。

結論

遺伝子治療は、原因となる突然変異を編集することで、いくつかの異なる遺伝病を治療します。研究者がこの技術をさらに改良し、拡張すると、この技術で治療できるさらに多くの症状が見つかる可能性があります。

専門家らはまた、遺伝子治療を必要とする人々がより簡単に受けられるよう、遺伝子治療をより手頃な価格にする選択肢を模索し続けている。

エミリー・スワイムは、心理学を専門とするフリーランスのヘルスライター兼編集者です。彼女はケニオン大学で英語の学士号を取得し、カリフォルニア芸術大学で文学修士号を取得しています。 2021 年に、彼女はライフサイエンス編集委員会 (BELS) の認定を取得しました。彼女の作品の詳細は、GoodTherapy、Verywell、Investopedia、Vox、Insider で見つけることができます。 Twitter と LinkedIn で彼女を見つけてください。