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ゲノム編集をより正確、安全に行う技術を開発―偶発的なゲノム編集を抑制する核酸分子見出す:産業技術総合研究所

(2020年10月30日発表)

 (国)産業技術総合研究所は10月30日、ゲノム編集に用いられる酵素の活性をコントロールする技術を開発したと発表した。偶発的に生じるゲノム編集を抑制できるため、ゲノム編集の安全性が高まるという。

 ゲノム編集は、部位特異的に作用する核酸分解酵素(ゲノム編集酵素)を用い、ゲノム内の特定のDNAを切断し、ゲノム配列を意図的に改変、編集する技術。

 ゲノム編集酵素はいろいろ見出されているが、中でもクリスパー・キャスナインと呼ばれる酵素Cas9は効率が高く、広く用いられている。

 ただ、Cas9によるゲノム編集は、標的部位でない場所も改変してしまう「オフターゲット現象」が発生し、がん疾患などを引き起こす恐れがあるため、オフターゲットの抑制が課題とされていた。

 研究グループはこの解決を目指し、Cas9に結合して阻害活性を示す核酸分子の開発に取り組み、Cas9の酵素活性を抑制する核酸分子「核酸アプタマー」を得ることに成功した。

 Cas9に特異的に結合するこの核酸分子を細胞内に導入すると、酵素の活性をコントロールできることが確認されたという。

 抑制効果(抑制率)を調べたところ、核酸アプタマーを適切なタイミングで細胞に導入すれば、ゲノム編集酵素Cas9によってオフターゲット部位に生じる非特異的なゲノム編集を、ターゲット部位での特異的なゲノム編集に比べて約2.5倍抑制できることが判明したという。

 従って、今回見出した核酸アプタマーでゲノム編集をコントロールすれば、オフターゲット部位でのゲノム編集の発生を抑えられ、より正確で安全なゲノム編集ができるとしている。

 研究グループは今後、ゲノム編集酵素の異なる部位に結合する複数の核酸アプタマーを開発し、ゲノム編集の様々な機能をコントロールする技術を構築したいとしている。