CRISPR 遺伝子編集は、まれな失明の治療に大きな期待が寄せられています

網膜変性症は遺伝性または後天性の場合があります。前者の場合、それは不治の進行性疾患です。ニューイングランド医学ジャーナルに掲載された最近の研究では、早期視力喪失を引き起こすCEP290と呼ばれる先天性網膜変性症を治療するために遺伝子編集を使用する可能性が検討されました。

遺伝性網膜変性症は、280を超える遺伝子のいずれかの病原性変異によって引き起こされます。これらの変異により、網膜の光受容体（光に敏感な錐体と桿体）が機能不全に陥り、死滅し、罹患した人の視力喪失につながります。これらの症状は、世界中で失明の主な原因となっています。

CEP290関連網膜変性症、またはレーバー黒内障では、変異した中心体タンパク質290（CEP290）が、生後10年以内に部分的または完全な失明を引き起こします。したがって、網膜損傷による子供の遺伝性失明の主な原因となっています。

P.Cys998X と呼ばれる単一の遺伝子変異が、米国だけでこの疾患の症例の 4 分の 3 以上を占めています。CEP290 の正常な機能は、転写中に単一のコーディング セグメントが挿入されることによってブロックされます。この分子が不足すると、光受容体に対する正常な繊毛の作用が妨げられます。

現在、治療法はありません。支持療法には、拡大鏡や点字の使用、視覚障害者にとって安全な環境を作るための家の改造などがあります。

組織レベルでは、この疾患では感覚繊毛が不足しているため、網膜の外節で桿体と錐体が乱れます。網膜中周辺部の桿体は死滅しますが、網膜の中心点である黄斑部には錐体細胞が残ります。

これらの患者の特徴は、網膜の構造と機能の断絶です。視覚経路の近位部分はそのまま残っており、これらの目の光受容体を使用して視力を回復できる可能性があることを示唆しています。研究されているさまざまなアプローチには、挿入されたエクソンの発現を防ぐためのオリゴヌクレオチドの使用や、CEP290 遺伝子のミニチュア バージョンを細胞に送達することが含まれます。

最新の技術は、EDIT-101 と呼ばれる注射による遺伝子編集の使用です。これは、CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) システムと CRISPR 関連タンパク質 9 (Cas9) タンパク質を組み合わせて、病原性変異体 IVS26 を排除することに基づいています。この研究は、この治療法の安全性と有効性を調べることを目的としました。

科学者たちは、参加者に薬を1回ずつ投与するオープンラベル研究を実施することを決定しました。このフェーズ1-2研究は、薬の安全性を評価することを目的とし、二次的な有効性の結果も評価しました。

研究された安全性エンドポイントには、対象用量の使用を妨げる有害事象と許容できない毒性が含まれていました。パフォーマンスは、矯正視力、網膜感度、視覚関連の生活の質の評価、視覚ナビゲーション移動テストなど、さまざまな方法で測定されました。

EDIT-101遺伝子は、12人の成人と2人の子供に導入されました。成人の年齢は17歳から63歳までで、子供はそれぞれ9歳と14歳でした。全員が IV26 変異体の少なくとも 1 つのコピーを持っていました。

投与量は 1 ml あたり 6x10^11 ベクターゲノムから 1 ml あたり 3x10^12 ベクターゲノムの範囲でした。成人 2 人、5 人、5 人がそれぞれ低用量、中用量、高用量を投与されました。子供は平均用量を投与されました。

すべての注射は、最も成績の悪い眼、つまり研究眼に投与されました。

研究で何がわかりましたか? ほとんどの参加者は、1.6 logMAR 未満の重度の視力低下を示しました。視力は、バークレー初歩視力検査を使用してのみ検査できました。スペクトル感度は少なくとも 3 log 増加し、桿体機能はすべての参加者で検出されませんでした。

ただし、予想どおり、ほとんどの患者で光受容体層の厚さは正常範囲内でした。

ほとんどの副作用は軽度で、約 5 分の 1 が中程度で、治療に関連するのは約 40% だけでした。治療に関連する重篤な有害事象はなく、用量制限毒性もありませんでした。網膜の構造に望ましくない変化は見られず、薬剤の安全性が許容範囲内であることが示されています。

有効性に関して、予備研究では、6 人の患者でベースライン レベルから錐体視力が大幅に改善したことが示されました。このうち 5 人は、少なくとも 1 つの他の領域で改善が見られました。

以下の領域 (最高矯正視力、赤色光感度、または視覚に基づく可動性) の少なくとも 1 つで改善が見られたのは 9 人の患者で、グループ全体ではほぼ 3 人中 2 人でした。ほぼ 80% が少なくとも 1 つのパフォーマンス指標で改善が見られ、6 人が 2 つ以上の指標で改善が見られました。

4 人は最高矯正視力で 0.3 logMAR の増加が見られ、臨床的に有意な改善の基準を満たしました。このうち 3 人は、注射後わずか 3 か月で改善を報告しました。グループ全体でのこのパラメーターの平均変化は -0.21 logMAR でした。

グループのほぼ半数 (14 人中 6 人) で、赤、白、青の異なる周波数の光に対する錐体感度が、対照眼と比較してテスト眼で視覚的に有意な増加を示しました。その一部は 3 か月という早い段階で増加しました。全員が中用量および高用量を投与されました。 2 名では改善が 1 logMAR を超え、これは錐体でのみ可能な最大値です。

錐体誘発性感度は、ベースラインで最も重篤な影響を受けた患者で最も高くなりました。錐体機能が改善したほぼすべての患者は、1 つ以上の他の指標でも改善を示しました。

4 名の参加者は、ベースラインと比較して、より複雑な経路をナビゲートする能力が視覚的に有意に改善し、そのうち 1 名は少なくとも 2 年間この改善を示し続けました。

6 名の参加者は、視覚関連の生活の質のスコアが臨床的に有意に増加しました。

「これらの結果は、EDIT-101 による生産的な生体内遺伝子編集、CEP290 タンパク質発現の治療レベル、および錐体光受容体機能の改善の存在を裏付けています。」

この小規模な研究では、参加者に EDIT-101 を投与した後、安全性プロファイルが高く、光受容体機能が改善したことが実証されました。これらの結果は、「IVS26 CEP290 変異体やその他の遺伝的原因によって引き起こされる遺伝性網膜変性症の治療における CRISPR-Cas9 遺伝子編集のさらなる生体内研究を支持する」ものである。

さらに調査する価値のある領域には、治療後の錐体機能の改善が、臨床的に重要な指標である視力の改善と同義ではないという発見が含まれる。第二に、より早い介入がより良い結果をもたらす可能性がある。最後に、遺伝子の両方のコピーが標的とされている場合、治療効果はより大きくなる可能性がある。