まるで狙った住所に手紙を届けるように、体の中の特定の細胞にだけ薬を届ける――。このようなSFのような技術が、現実のものになろうとしています。その鍵を握るのが、「プログラム可能」なDNAナノ粒子。この革新的な研究を率いる若き化学者が、その功績を認められ、権威ある賞を受賞しました。未来の医療を塗り替える可能性を秘めた、小さな粒子の大きな挑戦に迫ります。
ケース・ウェスタン・リザーブ大学の化学者、「プログラム可能な」ナノ粒子で権威あるNSF CAREER賞を受賞
ケース・ウェスタン・リザーブ大学の化学者であるディヴィタ・マサー博士（Divita Mathur, PhD）が、合成DNAナノ粒子に関する研究で、米国科学財団（NSF: National Science Foundation）の教員早期キャリア開発プログラム（CAREER）賞を受賞しました。このナノ粒子は、遺伝子治療への応用が期待されています。
この助成金は、マサー博士が進めるナノ粒子の合成と、実験室環境でそれらが細胞内でどのように振る舞うかを研究する取り組みを支援するものです。彼女は、単一細胞への注入と顕微鏡を用いてナノ粒子を追跡し、個々の細胞内で時間と共に何が起こるかを観察する予定です。
CAREER賞は、NSFが「研究と教育における学術的な模範となり、所属する学部や組織の使命の進展を導くポテンシャルを持つ」若手教員に授与する、最も権威ある助成金と見なされています。文理学部の化学助教であるマサー博士は、今年CAREER賞を受賞したケース・ウェスタン・リザーブ大学の3人の教員のうちの一人です。
「この画期的な研究は、新たな救命治療につながる可能性のある基礎科学の素晴らしい一例です」と、同学部長のデイビッド・ガーデス氏（David Gerdes）は述べています。「CAREER賞の受賞は、彼女が私たちのキャンパスだけでなく、米国の科学界においても期待の新星であることを示しています。」
マサー博士が研究するDNAナノ粒子は高度にプログラム可能であり、欠損または機能不全の遺伝子を置き換える遺伝子をコード化し、細胞に必要なタンパク質を産生させたり、遺伝的エラーを修正したりするように設計することができます。
多くの遺伝性疾患において、科学者たちはどの遺伝子を修正する必要があるかを把握している、とマサー博士は言います。
「問題は、その『送達（デリバリー）』です」と彼女は語ります。「肝臓に何かを送達するのは比較的容易なため、肝臓を標的とした治療法は臨床試験段階にあります。しかし、これを体の他の部位に応用するのは難しく、それが私たちの研究意欲を掻き立てる要因の一つです。」
マサー博士は、将来的にはこれらのDNAナノ粒子に、封筒のバーコードのように機能する付属物を取り付け、特定の宛先、この場合は特定の種類の細胞を標的とするように設計することも可能になるだろうと述べています。
CAREER賞の助成金により、マサー博士は、作製されたこれらのDNA構造物が細胞内に入った後、どのように振る舞うかという基礎的な問題に深く踏み込むことができます。それを研究するために、彼女はDNAに蛍光を発する分子を結合させ、生きた細胞内で粒子を顕微鏡で観察できるようにします。
「私たちは、これらのナノ粒子が細胞内に入ったときにどのように振る舞うのか、内部のタンパク質とどのように相互作用するのかを知りません」とマサー博士は言います。「治療法をどのように設計するかを想像する前に、その点を根本的に理解する必要があります。」
CAREER賞はまた、マサー博士が高校生を夏季の化学研究プロジェクトに参加させたり、化学および生化学分子の複合現実（MR）による三次元モデルを構築したりするための資金も提供します。
「私たちは生徒たちに、分子が三次元的であること、空間を占有すること、そして右手と左手のように空間内で特定の向きを持っていることを見せたいのです」と彼女は語ります。
今年初め、マサー博士は大学の「ジョン・S・ディークホフ大学院生指導優秀賞」を受賞しました。また、彼女の研究室で働く学部生の一人、サラ・デサイ氏（Sara Desai）は、科学、数学、工学分野での研究キャリアを目指す学生に授業料を援助する、競争率の非常に高い全米規模の奨学金である、名誉ある「バリー・ゴールドウォーター奨学金」を受賞しています。
写真：ディヴィタ・マサー博士（Divita Mathur, PhD）
