がん細胞だけ攻撃する免疫細胞をオーダーメイドで作ることに成功 ゲノム編集技術の歴史と未来

化膿性レンサ球菌は、外来性のDNA（ウイルスなど）が侵入すると分解酵素Cas9によって切断し、CRISPR中に外来性DNAの欠片を捕獲します。再度、侵入者が現れた時、レンサ球菌は捕獲したDNAからRNAをコピーして、Cas9の判定を待ちます。Cas9は、捕獲DNAと侵入者のDNAが一致したら攻撃して、侵入者のDNAを切断して排除します。

この仕組みを応用すれば、目的の遺伝子を探す役目を持つガイドRNAとCas9を使って、遺伝子を切り取りたい部分にハサミ（Cas9）を届けて遺伝子欠損を起こしたり、切断後に遺伝子が修復する過程を利用して目的の遺伝子を挿入したりすることができます。

両氏はこの論文に「RNAによってプログラムされたCas9を利用する方法は、遺伝子ターゲティングとゲノム編集に関して多大な可能性を秘めている」と明記しています。実際に、半年後にはCRISPR-Cas9の原理を使った初めてのゲノム編集が報告されるなど、この技術の普及と発展に大きく貢献します。

農作物の品種改良、創薬研究に寄与

ゲノム編集技術は、CRISPR-Cas9以前にもZFN（96年）やTALEN（10年）が発表されていました。これらと比べてCRISPR-Cas9の優れている点は、外敵のDNA配列を認識するのがアミノ酸ではなくRNAであるため合成しやすく、時間やコストが大幅にカットできることです。CRISPR-Cas9の登場で、ゲノム編集は世界中の研究室で簡便に行えるようになり、農作物の品種改良や創薬研究を大きく推進させました。

たとえば、日本では20年12月に、厚生労働省がゲノム編集トマトの流通にゴーサインを出しました。ただし、ゲノム編集作物は登録義務こそあるものの、安全性審査や環境試験、表示義務がないので、消費者の「選ばない自由」は、生産者や小売店の自主的な開示次第となっています。

医療分野では、とりわけ体内に潜伏するウイルスや病変への効果が期待されています。

HIVによる後天性免疫不全症候群（エイズ）は、もはや「死の病」ではなく投薬で発症のコントロールができますが、ウイルスは潜伏するので常に再発の恐れがあります。13年に京大グループは、CRISPR-Cas9を用いて潜在性HIVプロウイルスを破壊する実験に成功しました。22年1月には、米Excision BioTherapeutics社が、CRISPR-Cas9によるゲノム編集は動物で有用なデータが得られたとして、臨床試験を開始しています。

がんに罹患すると、自覚症状の前でも異常な増殖をする細胞が体内に潜伏しています。CRISPR-Cas9で免疫細胞を強化することで発見と治療が可能と考えられており、すでにアメリカや中国では盛んに研究されています。