CRISPR遺伝子編集の解説：科学者がDNAを切断・修復して病気を治療する仕組み

CRISPR-Cas9は、RNAのガイド分子とCas9酵素をペアリングすることで機能します。ガイドRNAは特定のDNA配列に一致するように構築され、細胞内でその配列を見つけると、Cas9をその位置に導きます。米国国立衛生研究所（NIH）の一部である国立一般医学科学研究所（NIGMS）によれば、酵素はDNAの両方の鎖を切断します。

この切断自体は何も修正しません。重要なのは、細胞がこの切断をどのように修復するかです。NIGMSによれば、研究者は細胞にランダムな遺伝文字で切断部分を塞がせることができ、これは遺伝子を無効化します。または、細胞が特定の新しい配列で切断部分を修復するようにテンプレートを提供できます。これは遺伝子を修正または書き換えることができます。切断が起こる場所と修復方法の両方を制御することで、CRISPRは研究者が原則的にはゲノム内の多くの異なる場所に向けることができる柔軟な編集ツールになるのです。

このツールの由来

プログラム可能な編集ツールとしてのCRISPR-Cas9は、エマニュエル・シャルパンティエとジェニファー・ダウドナによって開発されました。彼らは2012年に、細菌の免疫機構をユーザーが選択した場所でDNAを切断するように再プログラミングできることを示す重要な実験を発表しました。MIT Technology Reviewによれば、この2人の科学者はゲノム編集の「歴史的転換点となった」方法としてノーベル委員会が評価した発見により、2020年のノーベル化学賞を受賞しました。

実験室ツールから承認医薬品へ

この技術の最初の臨床的成果は2023年12月8日に訪れました。米国食品医薬品局（FDA）がVertex PharmaceuticalsとCRISPR Therapeuticsによって開発されたカスジェヴィ（exagamglogene autotemcel）を承認しました。これは過去に承認されたCRISPR/Cas9ベース治療法としての最初です。FDAの発表によれば、Casgevyはリフジェニアと呼ばれる第二の非CRISPR遺伝子治療と共に、反復的な痛みのある発作の病歴がある12歳以上の患者の鎌状赤血球病に対して承認されました。

英国の医薬品規制当局であるMHRAは、2023年11月16日にCasgevyを12歳以上の患者の鎌状赤血球病と輸血依存性ベータサラセミアの両方に対して既に承認していました。Imperial College Londonによれば、これは英国をCRISPRベース医薬品を承認する最初の国にしました。同校のNHSトラストが試験の一部を実施しました。

治療の実際の投与方法

Casgevyは体に直接注射されません。医者はまず患者自身の血液幹細胞を採集し、これが製造施設に送られます。ここでCRISPRはBCL11A遺伝子の近くの特定の調節領域を編集し、これをオフにすることで、細胞が通常出生前だけに産生される酸素運搬タンパク質の形態である胎児ヘモグロビンを産生し始めます。FDAが説明したところによります。編集された細胞を戻す前に、患者は骨髄のスペースをクリアするための高用量化学療法を受けます。この準備ステップは低い血球数と口腔潰瘍を含む独自のリスクを持ちます。FDAとBiopharma Diveのレポート両方によります。

FDAの鎌状赤血球病試験のレビューでは、評価可能な31人の患者中29人、つまり93.5％が治療後少なくとも12ヶ月連続して重篤な痛みの発作がなかったことがわかりました。FDAの承認発表によります。Imperial College Londonは英国承認に結びついた別の数字を報告しました。これは両方の病気をカバーしています：重篤な痛みがない29人の鎌状赤血球病患者中28人、および少なくとも12ヶ月間輸血が不要な42人のベータサラセミア患者中39人。

コストとアクセス

バーテックスはCasgevyの米国リスト価格を220万ドルに設定しました。Biopharma Diveによれば、同社は米国とヨーロッパでおよそ25,000人がこの治療に適格である可能性があると見積もっています。STAT Newsは、編集は生涯続くように設計されていますが、長期的な耐久性はまだ収集されている年数の追跡データに依存していることを指摘しました。

編集された細胞は患者自身の体から来ており、将来の世代に継承されないため、このタイプのCRISPR使用は体細胞遺伝子編集として分類されます。生殖系列編集とは異なります。生殖系列編集は子どもに受け継がれるDNAを変更し、技術の別個ではるかに議論的な領域のままです。