遺伝子治療で寿命が延びた

特定の遺伝子を標的とすることで、哺乳類を含む多くの動物種の平均寿命を延ばすことが可能であり、これは多くの研究で証明されています。しかし、これまでは、動物の遺伝子を胚発生段階で不可逆的に改変することを意味し、人体には実現不可能なアプローチでした。マリア・ブラスコ所長率いるスペイン国立がん研究センター（Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas、CNIO）の科学者たちは、成体マウスの遺伝子を直接標的とする薬剤を1回注射することで、マウスの寿命を延ばせることを実証しました。彼らはこれを遺伝子治療を用いて実現しましたが、これは老化対策としてこれまで用いられたことのない戦略です。マウスに対するこの手法の使用は、安全かつ効果的であることが認められています。

この研究結果はEMBO Molecular Medicine誌に掲載されました。CNIOの科学者たちは、バルセロナ自治大学（Universitat Autònoma de Barcelona）動物バイオテクノロジー・遺伝子治療センターのEduard Ayuso氏とFátima Bosch氏と共同で、遺伝子治療を用いて成体（1歳）および老齢（2歳）のマウスを用いた実験で「若返り」効果を達成しました。

1歳で治療を受けたマウスは平均24%、2歳で平均13%長生きしました。また、この治療は動物の健康状態に著しい改善をもたらし、骨粗鬆症やインスリン抵抗性といった加齢に伴う疾患の発症を遅らせ、神経筋協調性といった老化指標の改善にもつながりました。

使用された遺伝子治療は、改変DNAを含むウイルスを動物に注入し、ウイルス遺伝子を老化に重要な役割を果たすテロメラーゼ酵素の遺伝子に置き換えるというものでした。テロメラーゼは染色体の末端部分であるテロメアを修復し、細胞の体内時計、ひいては生物全体の体内時計を遅くします。ウイルスは運搬役として機能し、テロメラーゼ遺伝子を細胞に運びます。

この研究は、「がんの発生率を増加させることなく、テロメラーゼを基盤とした抗老化遺伝子治療を開発することが可能であることを示している」と著者らは述べている。「生物は老化するにつれて、テロメアの短縮によるDNA損傷が蓄積していくが、（本研究は）テロメラーゼを基盤とした遺伝子治療によって、こうした損傷を修復、あるいは発症を遅らせることができることを示している。」

テロメアは染色体の末端を保護しますが、その役割を永久に果たすことはできません。細胞分裂のたびにテロメアは短くなり、最終的には完全に機能を失うまで短くなります。その結果、細胞は分裂を停止し、老化するか死に至ります。テロメラーゼはテロメアの短縮を防ぎ、場合によっては長さを回復させることで、この現象を防ぎます。つまり、テロメラーゼは細胞の生物時計を停止またはリセットするのです。

しかし、ほとんどの細胞では、テロメラーゼ遺伝子は出生前のみ活性化します。成体細胞では、ごく一部の例外を除き、テロメラーゼは発現しません。これらの例外とは、成体幹細胞と無制限に分裂する癌細胞であり、これらは不死性を有します。多くの研究により、腫瘍細胞の不死性の鍵はまさにテロメラーゼの発現にあることが示されています。

癌性腫瘍を発症する確率が高まるというこのリスクこそが、テロメラーゼに基づく抗老化薬の開発研究を遅らせている原因である。

2007年、ブラスコらの研究グループは、胚段階でゲノムを不可逆的に改変したトランスジェニックマウスの寿命を延ばすことが可能であることを実証しました。研究者たちは、マウスの細胞にテロメラーゼを発現させ、さらにがん抵抗性遺伝子のコピーを追加導入しました。こうして作製されたマウスは、がんを発症することなく、通常より40%長く生きることができます。

今回の実験で遺伝子治療を受けたマウスにもがんは見られませんでした。スペインの研究者たちは、これはマウスが成体になってから治療を開始したため、腫瘍を引き起こすほどの異常な細胞分裂が蓄積する時間がなかったためだと考えています。

さらに、テロメラーゼ遺伝子を細胞に送達するために使用するウイルスの種類も非常に重要です。著者らは、血友病や眼疾患の遺伝子治療で実績のある、一見安全そうなウイルスを選択しました。特に、これらのウイルスは、ヒトに対して病原性を持たない、複製しないウイルスです。

この研究は主に、テロメラーゼ遺伝子ベースの治療が、無病寿命の延長と短いテロメアに関連する疾患の治療に実行可能かつ一般的に安全なアプローチであるという概念実証とみなされています。

この方法は、少なくとも短期的には人間の老化防止治療には応用できないかもしれないが、一部の人間の肺線維症の症例など、組織内のテロメアが異常に短いことに関連する疾患の治療に新たな可能性を開く可能性がある。

ブラスコ氏によると、「老化は現在、病気とはみなされていませんが、科学者たちは、加齢とともに発症率が上昇するインスリン抵抗性や心血管疾患といった疾患の一般的な原因として老化を捉えるようになってきています。細胞の老化を治療することで、これらの疾患を予防できる可能性があります。」

「私たちが使用したベクターは標的遺伝子（テロメラーゼ）を長期間発現するため、投与回数を1回に限定することができました」とボッシュ氏は説明する。「他の治療法では患者の生涯にわたって薬剤を投与する必要があり、副作用のリスクが高まるため、これは抗老化療法における唯一の実用的な解決策かもしれません。」

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