嚢胞性線維症や血友病、テイ・サックス病といった一部の遺伝性疾患には、ゲノム上に多くの変異が関与しています。そのため、同じ病気を持つ患者さん同士であっても、変異の組み合わせが異なることが珍しくありません。このような複雑さが、これらの疾患に対して広く適用できる遺伝子治療の開発を困難にしてきました。そんな中、テキサス大学オースティン校（UT）の研究者たちは、より高精度で、従来の手法よりも効率的に、哺乳類細胞内の多くの疾患原因変異を一度に修正できる改良されたゲノム編集法を開発しました。
さらにチームは、この手法を用いてゼブラフィッシュの胚における脊柱側弯症（せきちゅうそくわんしょう）の原因となる変異の修正にも成功し、その有効性を実証しました。
この新しい手法は、細菌がウイルス感染から身を守るために利用する「レトロン（retron）」と呼ばれる遺伝的要素を利用しています。レトロンを用いて脊椎動物の疾患原因変異を修正したのは今回が初めてであり、ヒトの疾患に対する新たな遺伝子治療への期待が高まっています。
「既存のゲノム編集法の多くは、1つか2つの変異しか対象にできず、多くの患者さんが治療の対象から取り残されてしまっています」と、UTの大学院生であり、2025年10月23日にNature Biotechnology誌に掲載された新しい論文の共著者であるジェシー・バフィントン（Jesse Buffington）氏は述べています。「私の希望であり、原動力となっているのは、よりユニークな疾患原因変異を持つ人々をも包括できるゲノム編集技術を開発することです。そして、レトロンを使うことで、その恩恵をより広範な患者さんたちへと広げることができると考えています」
この論文のタイトルは「Discovery and Engineering of Retrons for Precise Genome Editing（精密なゲノム編集のためのレトロンの発見と工学）」です。
バフィントン氏は、Retronix Bio社およびウェルチ財団から一部支援を受けたこの研究を、UTの分子生物科学教授であるイリヤ・フィンケルスタイン博士（Ilya Finkelstein, PhD）と共に共同で主導しました。
「既製品」のような治療法を目指して
この新しい手法では、欠陥のあるDNAの長い領域を健康な配列へとまるごと置き換えることができるため、その領域内にどのような変異の組み合わせがあったとしても、個人の遺伝的特徴に合わせることなく、同じレトロンベースのパッケージで修復することが可能です。
「私たちは、一度の治療で多くの患者さんを治せる『既製品（オフ・ザ・シェルフ）』のようなツールを作ることで、遺伝子治療を民主化したいと考えています」とフィンケルスタイン博士は語ります。「これにより、開発の経済的な実現可能性が高まり、規制の観点からもFDA（米国食品医薬品局）の承認が一度で済むため、プロセスがはるかにシンプルになるはずです」
他の研究者たちも哺乳類細胞でのゲノム編集にレトロンを使用してきましたが、それらの手法は効率が非常に低いものでした。最良のバージョンでも、標的とした細胞の約1.5%のゲノムにしか新しいDNAを挿入できませんでした。対してUTで開発された手法は、標的細胞の約30%に新しいDNAを挿入することができ、研究チームはこの編集効率をさらに向上させる余地があると考えています。
この新手法のもう一つの利点は、脂質ナノ粒子（LNP）に封入されたRNAとして細胞内に導入できる点です。このナノ粒子は、従来の遺伝子編集ツールの送達方法に伴う問題を軽減するように設計されています。
嚢胞性線維症への応用
UTのチームは現在、このアプローチを嚢胞性線維症（CF）の遺伝子治療開発に応用しています。CFは、CFTR遺伝子の変異によって肺の粘液が濃くなり、慢性的な感染症や進行性の肺損傷を引き起こす病気です。チームは最近、現在利用可能な変異標的療法では効果が得られないCF患者の10%に対する治療法の発見に注力する非営利団体「Emily’s Entourage」から、この研究を支援するための助成金を獲得しました。彼らは、CFの病態を模倣した細胞、そしてゆくゆくはCF患者由来の気道細胞において、CFTR遺伝子の欠陥部分を置き換える研究を開始しています。
「従来のゲノム編集技術は、単一の変異に対して最も効果を発揮しますが、最適化には多額の費用がかかるため、遺伝子治療はどうしても最も一般的な変異に焦点を当てがちです」とバフィントン氏は指摘します。「しかし、CFの原因となり得る変異は1,000以上存在します。例えばたった3人の患者さんのために企業が遺伝子治療を開発するのは、経済的に困難です。私たちのレトロンベースのアプローチなら、欠陥のある領域全体を切り取って健康なものに置き換えることができるため、CF患者さんのより多くの部分に影響を与えることができるのです」
また、嚢胞性線維症財団からの別の助成金により、最も頻度の高いCF原因変異を持つCFTR遺伝子の一部についても同様の研究が進められる予定です。
画像：新しいレトロノムベースの遺伝子編集技術で編集されたヒト細胞。オレンジ色の点は遺伝子編集の成功箇所を示す。緑色の点はミトコンドリア表面の蛍光タンパク質タグを示す。 (CreditYou-Chiun Chang/University of Texas at Austin)
