じじぃの「未解決ファイル_277_ゲノム編集」

サイエンスZERO 2016年5月22日 iPS細胞 10年 夢の医療はここまで来た 動画 YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=222_v_f1L54

待ち望む患者に光明!京大「細胞ストック」活用で時間、コスト大幅縮減 (追加) 2016.6.6 産経WEST
再生医療では、患者自身から作ったiPS細胞を使えば拒絶反応はないが、長い時間と大きなコストがかかるほか、患者ごとに細胞の安全性をチェックする必要が生じる。一方、あらかじめ安全性を確保してある備蓄iPS細胞を使えば、時間やコストを大幅に抑えることが可能だ。
そのため、京都大iPS細胞研究所では「再生医療用ストック」として、健常者から作製した拒絶反応が少ないタイプの特殊なiPS細胞の備蓄を進めている。昨年8月から、人間に移植できる安全性を確認したiPS細胞を研究機関などに提供している。
http://www.sankei.com/west/news/160606/wst1606060099-n1.html
堀田研究室 京都大学PS細胞研究所
iPS細胞を用いた遺伝子治療を実現させるためには、遺伝子変異や疾患の種類に応じて、様々な戦略を取る必要があります。我々の研究室では、ウイルスベクターや非ウイルスベクターを活用した遺伝子導入技術、およびTALENやCRISPRといったゲノム編集技術を応用することで、これらの課題に挑戦しています。
http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/hotta/research.html
サイエンスZERO 「iPS細胞 10年 夢の医療はここまで来た」 2016年5月22日 NHK Eテレ
【司会】南沢奈央竹内薫 【ゲスト】櫻井英俊((京都大学准教授)
京都大学山中伸弥教授によって、iPS細胞が発見・発表され、ちょうど10年。
今年、臨床研究や治験が相次いで申請される見込みで、ヒトに対する再生医療がいよいよ本格的にスタートする。「ゲノム編集」や「iPS細胞ストック」など、最新技術と様々なアイデアによって夢の技術がついに実現されようとしているのだ。2030年には世界市場は12兆円と見られている再生医療
櫻井英俊さんと堀田秋津助教が行っているのはゲノム編集です。筋ジストロフィーの患者の細胞から作ったiPS細胞にクリスパー・キャス(CRISPR・Cas)というタンパク質を入れ込みます。するとクリスパー・キャスはDNA上を移動し、筋ジストロフィーの原因となっている部分にたどりつくと、酵素を出して遺伝子の一部を切るのです。その後、遺伝子は再びくっつきます。
筋ジストロフィーの原因だった部分を切ることで、ちゃんと働く遺伝子になるのです。ただし、ゲノム編集による傷が、がんを引き起こさないかなどの安全確認するのに時間がかかるのと、治療が可能になっても自分自身の細胞移植のため、高額のお金(5000万円くらい)と1年近くの時間が必要になります。実はすべての遺伝子の安全性を確保しながらお金と時間の問題を解決する新たなアプローチが始まっています。
http://www.nhk.or.jp/zero/contents/dsp545.html
『寿命はなぜ決まっているのか――長生き遺伝子のヒミツ』 小林武彦/著 岩波ジュニア新書 2016年発行
DNA修復という若返り術 (一部抜粋しています)
DNAは「遺伝情報」という生物にとって最も重要な情報を運んでいる物質であるにもかかわらず、案外へなちょこで、外から(紫外線、放射線、化学物質)、内から(活性酸素)の攻撃によって、常にダメージ(傷)を受けているのです。そのまま放っておいたら、遺伝情報は破壊され、細胞も個体も死んでしまいます。それは大変!
そこで登場するのが、傷を治すしくみ「DNA修復機構」です。DNA修復機構はDNAにできた傷を取り除き、元に戻す働きがあります。大きく分けると次の三つの種類があります。
①相同組換え修復
DNAの修復は多くの場合、細胞周期のDNA合成期(S期)に起こります。やはりDNAのコピーを作るときが、一番変化が激しく危険な状態となり、修復が活躍します。
相同組換え修復はDNA合成期に起こる最も一般的な修復機構で、見本となるDNA鎖を写し取って元の配列を復元します。例えばDNAに傷や異常な構造があると、DNAの複製がそこで止められます。このままでは複製が終了できず、細胞にとって危機的状況です。なんとか解決しなければなりません。
そこでまず、複製が止まったところに組換え修復酵素が集合してきます。最初に働くのは、DNAを切る酵素(切断酵素)です。切断酵素は、複製の止まったところに生じた一本鎖部分を切断します。
続いて来るのはDNAの一本鎖をかじるMre11という酵素を中心とした複合体です。これが働くと、DNAの一本鎖が露出します。
ここまでは相同組換え修復の下準備で、次に来るのが露出した一本鎖部分に結合して、そこと同じ配列を探し出す酵素Rad51です、同じ配列を探し出すことをホモロジーサーチ(相同配列検索)と呼びます。これはすごい酵素です。古いたとえですが、「積み上げられた藁の中から一本の針を探すような」ことをします。
幸い複製が止まって切れた場合には、そばに複製したばかりの同じ配列を持つ姉妹染色文体があるのですぐ見つかりますが、姉妹染色文体がないG1期では、相同(同じ)配列を求めて核中を駆け巡ることになります。そして、必ず見つけ出します。すごいでしょう。
次に、見つけた相同配列の二本鎖部分に、無理やり一本鎖が入り込みます。相同部分は「鋳型」として働き一本鎖に写し取られ、そのまま複製が進行していきます。このように相同組換え修復では相同な「鋳型」を写しとることで、まったくもとの配列と同じ配列に直されます。

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どうでもいい、じじぃの日記。
iPS細胞を用いた再生医療の一つに筋ジストロフィーの難病治療がある。
具体的にどんな方法で行うのか知らなかった。
5月22日、NHK Eテレ サイエンスZERO 「iPS細胞 10年 夢の医療はここまで来た」を観た。
筋ジストロフィーの患者の体細胞からiPS細胞を作って、クリスパー・キャス(CRISPR・Cas)というタンパク質(ゲノム編集の道具)を体内に入れて、遺伝子を切断、結合させ、修復させる。
治療に5000万円くらいかかるとのこと。
まだまだ、ハードルが高いようだ。