胎児の遺伝的状態の修正

研究は、妊娠の最初のXNUMXか月の胎児の発育中に哺乳類の遺伝病を治療する可能性を示しています

A 遺伝子の 障害は、遺伝子内の人のDNAの異常な変化または突然変異によって引き起こされる状態または病気です。 私たちの DNA は、私たちの体内でほとんどの機能を実行するタンパク質を作成するために必要なコードを提供します。たとえ私たちの DNA の一部が何らかの方法で変化したとしても、それに関連するタンパク質は通常の機能を実行できなくなります。この変化がどこで起こるかに応じて、影響がほとんどないかまったくない場合もあれば、細胞を大きく変化させて次のような事態を引き起こす可能性もあります。 遺伝子の 障害や病気。このような変化は、成長中の DNA 複製 (複製) のエラー、または環境要因、ライフスタイル、喫煙、放射線への曝露によって引き起こされます。このような障害は子孫に受け継がれ、赤ちゃんが母親の子宮内で発育するときに発生し始めるため、「先天異常」と呼ばれます。

先天性欠損症は軽度の場合もあれば、非常に重篤な場合もあり、外観、臓器の機能、身体的または精神的な発達の一部に影響を与える可能性があります。毎年何百万人もの子供が重篤な症状を持って生まれています 遺伝子の 条件。これらの欠陥は、臓器がまだ形成されている妊娠の最初の 3 か月以内に明らかになるため、妊娠中に検出できます。羊水検査と呼ばれる検査法が利用可能です。 遺伝子の 子宮から採取した羊水を検査して胎児の異常を調べます。しかし、羊水検査を行ったとしても、赤ちゃんの誕生前に修正する選択肢がないため、治療は不可能です。欠陥の中には無害で介入の必要のないものもありますが、その他の欠陥は深刻な性質のものであり、長期の治療が必要な場合や乳児にとって致命的な場合もあります。一部の欠陥は、赤ちゃんの誕生後すぐに（たとえば 1 週間以内に）修正できますが、ほとんどの場合は治療するには遅すぎます。

硬化 遺伝子の 胎児の状態

革新的な遺伝子編集技術が初めて、「」を治療するために使用されました。遺伝子の カーネギーメロン大学とイェール大学の研究者らによる研究で、子宮内での胎児発育中のマウスの「障害」が発見された。胎児の発生初期 (妊娠の最初の 3 か月の間) には、高速で分裂している幹細胞 (成熟するとあらゆる種類の細胞になる可能性がある未分化な細胞タイプ) が存在することが十分に確立されています。これは、 遺伝子の 突然変異が修正されれば、胚から胎児への発育に対する突然変異の影響が軽減されるでしょう。重篤な状態になる可能性があります 遺伝子の この状態が治癒し、意図せぬ先天異常を伴わずに赤ちゃんが生まれる可能性さえあります。

で公開されたこの研究では ネイチャー·コミュニケーションズ 研究者らはペプチド核酸ベースの遺伝子編集技術を使用しました。この技術は以前にもベータサラセミアの治療に使用されていました。 遺伝子の 血液中で生成されるヘモグロビン（HB）が大幅に減少し、体のさまざまな部分への正常な酸素供給に影響を及ぼし、重度の異常な結果を引き起こす血液疾患。この技術では、ペプチド核酸 (PNA) (合成タンパク質骨格と DNA および RNA の組み合わせで構成される) と呼ばれる独自の合成分子が作成されます。次に、ナノ粒子を使用して、これらの PNA 分子を「健康で正常な」ドナー DNA とともに細胞の位置に輸送しました。 遺伝子の 突然変異。 PNA と DNA の複合体は、ある部位で指定された変異を特定し、PNA 分子が変異または欠陥のある DNA の二重らせんに結合して解凍します。最後に、ドナー DNA が変異した DNA と結合し、DNA エラーを修正するメカニズムを自動化します。この研究の主な意義は、それが胎児で行われたことであり、そのため研究者らは、胎児が胎児を抱えている妊娠マウスの羊膜嚢（羊水）にPNA複合体を挿入するという羊水穿刺に類似した方法を使用しなければならなかったということである。 遺伝子 ベータサラセミアを引き起こす突然変異。 PNAを6回注射した後、変異のXNUMX％が修正されました。 これらのマウスは、病気の症状の改善を示しました。つまり、ヘモグロビンのレベルは正常範囲内であり、これは、マウスが状態を「治癒」していると解釈できます。 彼らはまた、生存率の増加を示しました。 この注射は非常に限られた範囲でしたが、研究者は、注射が複数回行われた場合、さらに高い成功率が達成されることを期待しています。

オフターゲットは認められず、目的のDNAのみが修正されたため、この研究は適切です。 CRISPR / Cas9のような遺伝子編集技術は、研究目的で使用する方が簡単ですが、DNAを切断し、オフターゲットの通常のDNAにも損傷を与えるため、オフサイトエラーを実行するため、依然として議論の余地があります。 この制限のため、治療法の設計には理想的ではありません。 この要因を考慮すると、現在の研究で示されている方法は、ターゲットDNAに結合して修復するだけであり、オフサイトエラーはありません。 このターゲットを絞った品質により、治療に理想的です。 現在の設計におけるそのような方法は、将来、他の状態を「治療」するためにも使用できる可能性があります。

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ソース

Ricciardi AS etal。 2018.部位特異的ゲノム編集のための子宮内ナノ粒子送達。 ネイチャー·コミュニケーションズ. https://doi.org/10.1038/s41467-018-04894-2

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