改変した転移RNA、嚢胞性線維症モデルでタンパク質の機能を回復

改変した転移RNAによって、嚢胞性線維症の実験室モデルおよび前臨床モデルで、完全長で機能を持つタンパク質の産生が回復した。同じ種類の遺伝的異常を持つ多くの遺伝性疾患の治療に向け、初期段階の道筋を示す成果だ。

トロント大学の研究チームが着目したのは、遺伝情報に本来より早い段階で停止信号を挿入する「ナンセンス変異」だ。この変異があると、細胞は途中で途切れたタンパク質を作るか、まったく作れなくなる。ナンセンス変異は遺伝性疾患の約11%を占め、一部の筋疾患や神経疾患を含む数千の疾患で見られる。

チームは、影響を受ける遺伝子ごとに別の治療法を設計するのではなく、通常はタンパク質の合成時にアミノ酸を運ぶ分子である転移RNAを改変した。改変した転移RNAは、誤った停止信号を読み越え、正しいアミノ酸を挿入することで、細胞がタンパク質を最後まで合成できるようにする。化学修飾によって分子の活性と持続性を高め、用途に合わせて調整した脂質ナノ粒子で細胞内に届けた。

嚢胞性線維症でよく見られる2種類のナンセンス変異を持つヒト気道細胞の培養系では、機能を持つタンパク質の量が40日を超えて維持された。既存の治療が効かない患者由来の組織オルガノイドでは、このRNAを用いた手法と従来の嚢胞性線維症治療薬を併用することで、タンパク質の産生と水・塩類の移動が回復した。

Scienceに掲載されたこの研究は、まだ患者では検証されていない。研究チームは現在、ほかの組織にも届けられるよう送達方法を調整するとともに、将来の吸入投与を視野に、安定した噴霧製剤の開発を検討している。