デューク大学の研究者、遺伝子編集を進歩させるために $6M を連邦補助金で獲得

2020年1月3日

血友病。嚢胞性線維症。デュシェンヌ型筋ジストロフィー。ハンチントン病。これらは、体の DNA の突然変異によって引き起こされる何千もの疾患のうちのほんの一部です。これらの衰弱性疾患の根本原因の治療は、細胞や組織の DNA 配列を変更して根本的なエラーを修正できる CRISPR などのゲノム編集ツールの開発のおかげで、つい最近になって可能になったものですが、その前に大きなハードルを克服する必要があります。ゲノム編集治療はヒトでも使用できるようになっています。

国立衛生研究所の共通基金に参加する体細胞ゲノム編集 (SCGE) このプログラムは、研究者がこれらのそれぞれの疾患の影響を受ける体の細胞や組織（別名体細胞）に使用するための正確で安全かつ効果的なゲノム編集療法の開発と評価を支援するために 2018 年に設立されました。

現在、合計 $600 万を超える 3 つの継続的な助成金により、デューク大学は、NIH SCGE プログラムによってサポートされているプロジェクトのほとんどでエール大学、カリフォルニア大学バークレー校、カリフォルニア大学デービス校と並んでいます。

2019年のSCGE賞サイクルでは、生物医工学のルーニー・ファミリー准教授であるチャールズ・ガースバッハ氏と、デューク大学とノースカロライナ州立大学の共同研究者が2つの助成金を受け取りました。1つ目は、CRISPRゲノム編集が人工ヒト筋肉組織にどのような影響を与えるかを研究することを可能にするもので、もう1つは、 2 番目のプロジェクトでは、標的の DNA 配列を永続的に変更するのではなく、遺伝子のオンとオフを切り替える新しい CRISPR ツールを開発します。この研究は、外科部門の教授兼遺伝子治療部長であるアラビンド・アソカン氏が主導する2018年のSCGE助成金に基づいており、神経筋組織に遺伝子編集ツールを送達するためにアデノ随伴ウイルスを使用することに焦点を当てている。

「デューク大学とより広範なリサーチトライアングルには、技術者、科学者、臨床医からなる素晴らしいチームがあり、提供からモデリング、新しいツールの構築に至るまで、病気を治療するためのヒトゲノムの研究と操作の課題に取り組んでいます」とガースバッハ氏は述べた。彼の同僚は最近、プラット工学部、トリニティ芸術科学大学、医学部の共同研究であるデューク先端ゲノム技術センター (CAGT) を立ち上げました。「私たちはこれらの取り組みの中心になれることに非常に興奮しており、このビジョンを実現するためのNIH SCGEプログラムの支援に非常に感謝しています。」

最初の助成金として、ガースバッハ教授は、同じくデューク大学生物医工学教員のネナド・バーサック氏およびジョージ・トラスキー氏と協力して、ゲノム編集が人工的に作られた人間の筋肉組織にどのような影響を与えるかを監視する予定である。新しいプロジェクトを通じて、チームはヒト多能性幹細胞を使用して、研究室でヒトの筋肉組織、特に遺伝性疾患の影響を受けることが多い骨格筋と心筋を作製する予定です。これらのシステムは、ヒト組織の健全性、オンターゲットおよびオフターゲットのゲノム修飾、組織再生、および CRISPR 媒介ゲノム編集中の起こり得る免疫応答をモニタリングするためのより正確なモデルとして機能します。

「現在、ほとんどの遺伝子検査は動物モデルを使用して行われていますが、それらは治療に対する人間の反応を必ずしも正確に再現するとは限りません」とグッドソン生物医工学教授のトラスキー氏は言う。

Bursac 氏はさらに、「私たちには、CRISPR のような遺伝子編集システムへの反応をモデル化するために、適切な細胞タイプと生理機能を備えたヒトの心臓および骨格筋組織を操作してきた長い歴史があります。これらのプラットフォームを使用して、人間の臨床試験で筋肉がどのように反応するかを予測できるようにしたいと考えています。」

ガースバッハ氏は、デューク大学の生物統計学と生物情報学准教授のティム・レディ氏、およびノースカロライナ州立大学のプロバイオティクス研究のトッド・R・クレンハマー特別教授であるロドルフ・バラングー氏と、2回目の助成金で協力することになる。ガースバッハ氏によれば、神経変性疾患や自己免疫疾患などの多くの一般的な疾患は、単一の遺伝子ではなく、特定の遺伝子の多すぎるか少なすぎることが原因で発生するため、ゲノム編集技術の影響がより多様な疾患に及ぶ可能性があるという。突然変異。この作品は、Gersbach、Barrangou、Reddy の以前のコラボレーションに基づいて開発されています。遺伝子制御のための新しい CRISPR システムそして DNA配列を永久的に削除するのではなく、エピゲノムを制御する.

アラビンド・アソカン氏は、デューク大学の最初のSCGE助成金を主導し、次世代アデノ随伴ウイルス（AAV）の進化を研究しています。AAVは、標的細胞、特に脊髄などの神経筋疾患に関与する細胞に遺伝子治療を送達するための安全で効果的なシステムとして登場しています。筋萎縮症、デュシェンヌ型筋ジストロフィー、その他のミオパチー。しかし、神経筋組織の幹細胞へのゲノム編集ツールの送達は特に困難です。 Asokan と Gersbach のこのコラボレーションは、これまでの DMD の動物モデルを治療するための AAV と CRISPR.

「私たちは、成熟した筋肉細胞だけでなく、骨格筋組織を再生する筋幹細胞の変異も修正することを目指しています」とアソカン氏は説明する。「このアプローチは、筋肉におけるゲノム編集の長期安定性を確保するために重要であり、最終的には、横断的なウイルス進化アプローチが複数の臓器系で効率的な編集を可能にするパラダイムを確立したいと考えています。」

クリックして詳細をご覧ください。デューク先進ゲノム技術センター.

(C)デューク大学

元の記事の出典: WRAL TechWire