オランダ、英国、米国、中国の 50 家族には、Cntnap1 (コンタクトイン関連タンパク質 1) 遺伝子の変異によって麻痺した子供が 1 人ずついました。これらの子供は動くことができません。家族は子供に食事を与え、おむつを交換し、24 時間体制で誰かに監視してもらっています。ヒトの CNTNAP1 変異は、重度の神経障害を引き起こす髄鞘形成性ニューロパチー 3 型 (髄鞘形成不全ニューロパチー-3) に関連しています。
新たな研究で、テキサス大学サンアントニオ校健康科学センターの医学博士、博士と彼のチームは、これらの重篤な障害を持つ子供たちの遺伝子治療に期待できる発見をした。この研究結果は、2023年10月19日に「ヒトCNTNAP1-関連先天性低髄鞘形成ニューロパチーのマウスモデルとマウス神経疾患の遺伝的回復」というタイトルでCell Reportsオンライン版に掲載された。マウス神経欠損の遺伝的回復。
バート氏は「私たちはこれらの家族から遺伝情報を入手し、人間の突然変異や病気を再現する遺伝子組み換えマウスモデルを構築しました。私たちのマウスはこれらの子供たちと同じ表現型や弱点を示しています」と語った。バート氏はニューロングリア生物学研究の第一人者であり、彼の研究室は2001年にマウスのCntnap1遺伝子を発見した。
救助の方法
トランスジェニック動物とは、外来遺伝子がゲノムに導入された動物のことである。Bhat の研究室で開発されたトランスジェニック マウスには、Cntnap1 遺伝子の正常なコピーと、これらの子供に見られる突然変異を反映する突然変異コピーの両方がある。Bhat は次のように述べている。「正常な遺伝子がオンになるタイミングを制御できます。正常な遺伝子を使用して、これらのマウスを神経学的欠損から救うことができることが判明しました。」
一連の実験で、著者らはマウスの正常な Cntnap1 遺伝子を出生時、出生後 5 日、出生後 2 週間、出生後 1 か月、出生後 3 か月にオンにした。正常な Cntnap1 遺伝子をオンする時期が早ければ早いほど、マウスの回復が早くなり、救命がより完全になった。
「待つ時間が長くなるほど、マウスの状態は悪化しました」とバット氏は言う。これは、Cntnap1 遺伝子が神経インパルスの伝導を促すタンパク質を生成するためです。1 か月か 2 か月待つと、神経機能はすでに弱くなり、筋肉も弱くなり、マウスは運動協調を維持できなくなります。」
画像はCell Reports、2023、doi:10.1016/j.celrep.2023.113274より。
これらのマウスは、動きを測定するために梁の上に置かれました。Cntnap1 遺伝子の正常なコピーがオンになった後、時間が経つにつれて、マウスは梁を楽々と通過し始めました。これは、正常な Cntnap1 遺伝子が神経シグナル伝達を改善するタンパク質を生成するためです。
遺伝子治療への道
この新しい研究の次の段階は、Cntnap1 変異マウスに Cntnap1 タンパク質を生成するウイルスを注入することです。前臨床研究で有望な結果が示された場合、次のステップは小児の遺伝子治療になります。
「私たちが構築したマウスモデルは、この病気の最初のマウスモデルであり、この病気の最初の救済策です」とバット氏は言う。私たちは現在、将来の遺伝子治療に向けて準備を進めている。
