再生医疗、新薬の评価?开発に弾み
生命科学研究を支える资源。さまざまなノックアウト细胞が冷冻保存されている(写真:渡边讲师)
明治大学バイオリソース研究国际インスティテュート代表の長嶋比呂志农学部教授、同インスティテュートの渡邊將人特任講師、自治医科大学の花園豊教授らの研究グループは、人工酵素と体細胞核移植を組み合わせた効率的な方法により、短期間(6カ月)で免疫不全ブタを作ることに成功。科学技術振興機構(JST)のホームページと米国の科学誌「PLOS ONE」を通じて、10月10日(日本時間)に世界同時発表を行った。この成果により、新薬開発における安全性、幹細胞治療法やがん治療法の評価?開発、ブタ体内でヒトの血液や臓器をつくる研究が飛躍的に加速する。
再生医疗や创薬评価において、ヒトをより忠実に反映する知见を得るための医学研究用ブタは、特定の遗伝子机能を消失(ノックアウト)させておく必要がある。それらのブタを作出する従来方法は、外来遗伝子の导入を伴う相同组み换えが利用されていた。しかし、その方法は手顺が烦雑で、目的の遗伝子で组み换えが起こる确率が低く、多くの时间を要するものだった。また、ゲノムに外来遗伝子を挿入する际に、目的以外の遗伝子机能を伤つけてしまうリスクを抱えていた。
研究グループは、これらの问题を解决。全く新しい遗伝子编集ツールである人工酵素(ジンクフィンガーヌクレアーゼ)の発现にDNAではなくmRNAを用い、体细胞核移植技术を组み合わせることで、目的以外の遗伝子机能を伤つけるリスクなく、短期间に免疫不全ブタを作ることに成功した。
再生医疗や创薬评価において、ヒトをより忠実に反映する知见を得るための医学研究用ブタは、特定の遗伝子机能を消失(ノックアウト)させておく必要がある。それらのブタを作出する従来方法は、外来遗伝子の导入を伴う相同组み换えが利用されていた。しかし、その方法は手顺が烦雑で、目的の遗伝子で组み换えが起こる确率が低く、多くの时间を要するものだった。また、ゲノムに外来遗伝子を挿入する际に、目的以外の遗伝子机能を伤つけてしまうリスクを抱えていた。
研究グループは、これらの问题を解决。全く新しい遗伝子编集ツールである人工酵素(ジンクフィンガーヌクレアーゼ)の発现にDNAではなくmRNAを用い、体细胞核移植技术を组み合わせることで、目的以外の遗伝子机能を伤つけるリスクなく、短期间に免疫不全ブタを作ることに成功した。
政府も后押し
构造的にヒトに近いブタの体内を借りて臓器や血液をつくる研究は、长年にわたり期待されてきたが、実现は远い先のことと考えられていた。しかし、京都大学の山中伸弥教授が开発したiPS细胞の登场で事态は大きく変わった。
政府も法的な整备に乗り出し、世界的に日本が最先端を走る研究をバックアップする。8月1日に开かれた総合科学技术会议(议长=安倍晋叁首相)の生命伦理専门调査会では、动物の体内でヒトの臓器をつくる研究を容认する见解をまとめた。これを受け文部科学省では、ヒトの细胞を入れた动物の受精卵(胚)を动物の子宫へ戻すことを禁止していた「クローン技术规制法(2000年制定)」に基づく指针の改定作业を进める。
政府も法的な整备に乗り出し、世界的に日本が最先端を走る研究をバックアップする。8月1日に开かれた総合科学技术会议(议长=安倍晋叁首相)の生命伦理専门调査会では、动物の体内でヒトの臓器をつくる研究を容认する见解をまとめた。これを受け文部科学省では、ヒトの细胞を入れた动物の受精卵(胚)を动物の子宫へ戻すことを禁止していた「クローン技术规制法(2000年制定)」に基づく指针の改定作业を进める。
ノックアウト
遗伝子の机能を欠损させる遗伝子工学技术の1つ。遗伝子ノックアウトは相同组み换えによる方法や、最近ではジンクフィンガーヌクレアーゼなどの遗伝子编集ツールを用いて行うことにより可能である。特定の遗伝子を不活性化させ、正常个体と比较することで、その遗伝子の机能を推定することができる。遗伝子ノックアウト动物は、遗伝子ノックアウトの技法によって1个以上の遗伝子が无効化された动物であり、疾患原因の解明、治疗法の开発などに大きく贡献している。
ジンクフィンガーヌクレアーゼ
ジンクフィンガーと呼ばれるDNAに结合する性质を持つたんぱく质のドメインと、ヌクレアーゼと呼ばれるDNAを切断するハサミの役割を果たすたんぱく质のドメインから成る人工酵素。ジンクフィンガードメインは任意のDNA配列を认识するように改変が可能であり、これによってジンクフィンガーヌクレアーゼが复雑なゲノム中の特定の遗伝子を标的とし、DNAを切断することができる。DNA切断后は、生体が持つDNA修復机构を利用して再度つなぐことで、ゲノムDNAを自在に切り繋ぎし编集することができる。2009年、世界で初めてジンクフィンガーヌクレアーゼを用いて、遗伝子ノックアウトラットが作製され、生物种を问わず遗伝子ノックアウトを可能とする革新的ツールである。