ヒトの脳に遺伝子を注入することは、重篤な遺伝性脳障害の治療法としてますます注目されている。
残念なことに、科学者たちは、疾患に関連する遺伝子を患者の脳に届ける際に、血液脳関門という、脳から有害物質を排除する半透過性の「フィルター」という、苛立たしい障害に直面している。
マサチューセッツ工科大学（MIT）とハーバード大学のブロード研究所の研究者たちは、アデノ随伴ウイルス（AAV）を用いて、血液脳関門を効率的に通過する、より効率的な遺伝子導入装置を開発した。
この研究成果は最近『サイエンス』誌に掲載された。
AAVによるヒト脳遺伝子治療の改善
遺伝子治療は、ハンチントン病のような神経変性疾患やパーキンソン病の単一遺伝子型など、多くの重篤な遺伝性脳疾患に対する潜在的治療法である。
遺伝子治療において、科学者たちは一般に、遺伝子改変治療そのものである「カーゴ」を脳に送達する手段としてAAVに注目する。
これには、欠陥のある遺伝子を健康なコピーに置き換えたり、まったく新しい遺伝子を導入したりすることが含まれる。
しかし、現在FDAが承認しているAAVは、高度に選択的な血液脳関門を効率的に通過することができないため、治療効果が低下する。
効率の悪いAAVは長年にわたって科学界を悩ませてきた。
以前は、研究者は膨大なAAV「ライブラリ」を確立し、個々のウイルスを動物で試験することによってAAVを開発していた。
しかし、最も成功したAAVでさえ、他の生物種では必ずしも機能しない。
このため、動物実験からヒトの患者へと応用できる効果的な遺伝子治療を開発するのは非常に困難である。
このことを念頭に置いて、マサチューセッツ工科大学（MIT）とハーバード大学のブロード研究所の研究者たちは異なるアプローチをとった：ヒトタンパク質を用いて血液脳関門を効率よく通過するAAVを初めて開発し、ヒト化マウスでテストしたのである。 メディカルXプレスAAVはヒトのトランスフェリンレセプターに結合し、このレセプターは「ヒトの血液脳関門に高度に発現している」。
遺伝子治療のための標的AAVの同定
まず研究チームは、ヒトのトランスフェリン受容体に結合できるウイルスを見つけるため、幅広い種類のAAVをスクリーニングした。
次に、ヒト化トランスフェリン受容体を発現するように遺伝子改変したヒト化マウスで、最良のAAV候補をテストした。
BI-hTFR1はヒトトランスフェリン受容体に結合することができ、血液脳関門を通って脳に到達する可能性がある。
成体マウスの血流にBI-hTFR1を注入したところ、ヒトトランスフェリン受容体遺伝子を持たないマウスと比較して、被験者の脳と脊髄におけるAAVのレベルが劇的に高いことが判明した。
言い換えれば、トランスフェリン受容体への結合が、血液脳関門を越えて治療用遺伝物質を輸送する鍵となる可能性がある。
ヒト脳遺伝子治療の進歩
BI-hTFR1は効率的に輸送されただけでなく、乳児の脊髄性筋萎縮症の治療薬としてFDAに承認されている現在のAAVであるAAV9よりも、脳組織への集積が40倍から50倍も高かった。
このことは、BI-hTFR1が現在のFDA標準AAVよりもはるかに有効である可能性を示唆している。
研究者らはまた、このAAVがGBA1遺伝子のコピーを脳全体に送達するのに役立つことも示すことができた。このことは、ゴーシェ病、レビー小体型認知症、パーキンソン病などの神経疾患に対する治療的意味を持つ可能性がある。
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さらなる研究が必要ではあるが、MIT・ハーバード大学の研究チームは現在、BI-hTFR1がヒト患者における遺伝子治療デリバリー・ビークルとして有効であるという強力な証拠を得ている。
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