がん治療を改善するために、細胞機能に関する重要な答えを明らかにする

ピーター・マック研究所の研究者らは、細胞の機能に関する長年の疑問に答えを見つけ、将来的にはより優れたがん治療につながる可能性がある。

人体を構成するすべての細胞は同じDNAを持っていますが、細胞ごとに異なる機能を果たします。Nature Genetics誌に掲載されたこの研究は、これがどのように可能なのかを説明する上で役立ち、その影響は計り知れません。ピーター・マック研究所の研究副所長で医師科学者のマーク・ドーソン教授は、細胞の運命がどのように決定されるかをより明確に説明するこの新たな発見に大変感銘を受けたと述べています。

「細胞機能は、DNAをスキャンし、どの遺伝子をどの程度活性化させるかを決定する『転写因子』の作用の結果である」と同氏は語った。

私たちは、これらの転写因子が遺伝子を活性化するために必要な機構をどのように動員し、送達するかを研究してきました。これまで、「転写因子」が遺伝子を読み取り、発現するために適切な機構をどのように選択するかはわかっていませんでした。

「これは長年の疑問であり、転写因子が遺伝子を活性化するメカニズムをどのように決定するかについてのこの知識は、生命についての基礎知識を私たちに提供するので、問題の一部解決に貢献できたことを嬉しく思います。」

CRISPRの比較スクリーニングにより、9種類の転写活性化因子（AD）に必要な補因子が特定された。出典：Nature Genetics (2024). DOI: 10.1038/s41588-024-01749-z

この研究は、転写因子が遺伝子発現を制御するために独自の構成要素群を選択し、細胞のエネルギー利用の制御、免疫反応の誘発、あるいは私たちの体に必要なその他の機能など、望ましい効果を生み出すことを示しました。ドーソン教授は、これは自動車の製造方法に例えられると述べ、この重要な発見が様々な疾患のより良い治療法を見つける鍵となることを説明しました。

「F1レーシングカーは、ファミリー向けミニバンやトラクターとはまったく異なる。車によっては速く走れるように設計されているものもあれば、貴重な貨物を運ぶために、また重労働をこなすために設計されているものもある」と同氏は語った。

「遺伝子発現についても同様であり、これは転写因子によってリクルートされる要素によって決定されることを発見しました。これらの要素は、例えば感染症と闘うために迅速な対応が必要な時など、どの遺伝子が迅速に変化できるか、あるいはどの遺伝子がゆっくりと着実に働き、細胞のハウスキーピング機能に必要なメッセージを生成する必要があるかを決定します。」

「転写因子がどのように遺伝子発現を調節できるかを理解することは非常に重要であり、将来的にはこれをさまざまな疾患の治療に役立てたいと考えています。

「がんについて考えてみると、がんの変異により、転写因子が遺伝子を正しく発現するために適切な要素を選択できなくなることがあります。これは、車の部品が混同されて、車が確実に機能しなくなるようなものです。」

ピーター・マック研究所の博士研究員チャールズ・ベル博士は、遺伝子がどのように発現するかを決定するために転写因子が使用する何千もの構成要素の機能を検査するプラットフォームを開発したと語った。

「今後はこのプラットフォームを使って、遺伝子発現に関連する他のプロセスを理解していくつもりだ」と彼は語った。

「これらの疑問への答えは、将来、がんだけでなく他の多くの病気を治療する新しい方法を見つけるのに役立つだろう。」