10年ほど前の話になるが、英国で奇妙な遺伝形質をもったスパニエル種の犬の血統が見つかった。雄の子犬に限って、1歳になる前にさまざまな謎の病気を発症するのだ。子犬たちは体が弱く、自分の舌で窒息してしまうことがよくあった。

研究により明らかになった原因は、X染色体のジストロフィン遺伝子異常だった。ロンドンの王立獣医大学（RVC）の研究グループは、子犬たちが筋肉細胞を構成するジストロフィンと呼ばれるタンパク質の生成に関わる遺伝子が欠損する遺伝性疾患をもっていること発見した。つまり、人間の子供と同じデュシェンヌ型筋ジストロフィー（DMD）を発症していたのだ。

研究者たちはこの血統の犬をビーグル犬と掛け合わせて繁殖させ、DMDの研究を行ってきた。そしてついに、RVCとテキサス大学サウスウェスタンメディカルセンターの合同チームが犬の遺伝子治療に成功した。

科学誌『Science』に発表された論文によると、同センターのエリック・オルセン率いるチームは「CRISPR」と呼ばれるゲノム編集技術を使って、DMDを発症している4匹のビーグル犬の遺伝子を修復した。CRISPRでは標的となるDNAの2本鎖を切断し、ゲノム配列の任意の場所を別の配列に入れ替える。

ジストロフィン発現に関係する遺伝子はゲノム配列のなかでも特に大きく、同じ病気を引き起こす可能性のある突然変異の種類も多いため、筋ジストロフィーの遺伝子治療にCRISPRを使うことは難しいとされる。しかし、オルセンはエクソン51の欠失を正確に狙う方法を発見した。DMDの原因のうち、エクソン51は約13パーセントを占める。

回復した子犬たち

オルソンは過去にマウスおよびヒトの心筋細胞で遺伝子の修正に成功している。RVCと協力した今回の研究では、筋細胞に感染しすい無害なウイルスにCRISPRの分子成分を運ぶような改変を施し、これを被験体となる生後4カ月のビーグル犬4匹に注射した。2匹は後肢への筋肉注射、残りの2匹は静脈注射を受けている。

8週間後、静脈注射の2匹のジストロフィン値は脚部で50パーセント、心臓部で90パーセント以上も改善した。なお、人間の筋ジストロフィー患者の場合、ジストロフィン値が15パーセント上昇すると症状は劇的によくなる。オルソンは「このレベルには間違いなく到達していたと言えます」と話している。

大型哺乳類の筋ジストロフィー治療にCRISPRが用いられたのは、今回が初めてだ。治療にあたってはアナフィラキシーや肝障害、免疫系の暴走といった最悪の事態が起こることも想定していたが、こういった反応は観察されなかった。そして、子犬たちは再び走り回れようになったのだ。

オルソンはサンプル数が少ないため論文には明記しなかったと前置きした上で、「子犬たちの行動にも明らかな変化が見られました。走り回ったりジャンプしたり、素晴らしい回復を見せたのです」と説明する。

DMDの犬の場合、ジストロフィンがほとんどないことがわかる。IMAGE COURTESY OF UT SOUTHWESTERN MEDICAL CENTER

今回の研究には、オルソンが2017年に患者団体のCureDuchenneと共同で立ち上げたスタートアップも関わっている。マサチューセッツ州ケンブリッジに拠点を置くExonics Therapeuticsの目標は、オルセンの研究室が開発した遺伝子技術を人間の治療にも応用することだ。設立にはCureDuchenneが200万ドル（約2億2,600万円）を出資したほか、これまでに医療分野のベンチャーキャピタルColumn Groupから4,000万ドル（約45億1,600万円）を調達している。

ベンチャーフィランソロピー（非営利組織や社会的な活動を行う企業に資金を提供することで公共の問題解決を図るモデル）と呼ばれるこのアプローチは、希少疾患の支援現場などで活発になりつつある。医学界や大手製薬会社などによる研究が遅々として進まないなか、患者団体が新しい治療法や新薬の開発を加速させようと積極的に動いているのだ。

南カリフォルニア大学で医療政策を研究するアレックス・グラディー・リードは、「過去数年にわたり、希少疾患に関わるコミュニティでこのアプローチが盛んになっています」と指摘する。「利益性が低いために大手製薬会社は避けて通るような病気の研究にも、資金を提供しようというのです」

CRISPRによる治療後はジストロフィンが増えている。IMAGE COURTESY OF UT SOUTHWESTERN MEDICAL CENTER

生物医学の研究開発（R&D）においてNPO組織の重要性が増していることを示すデータがあり、特に従来型のモデルではプロジェクト初期段階の資金調達が難しいような場合に、この傾向が顕著だという。

医療研究における資金の流れを調査する「Research!America」のリポートによると、米国における医療・健康分野のR&D投資は年間1,000億ドル（約11兆3,000億円）に達している。このうち、慈善団体が支払った額は2016年には27億ドル（約3,050億円）に上り、地方政府などと合わせて全体の3.4パーセントを占めた。

CureDuchenneを率いるデブラ・ミラーはベンチャーフィランソロピーについて、「いずれは業界標準になると思います。寄付を本当に有効に活用しようとすれば、これしか方法がないからです」と話す。CureDuchenneは2014年に正式に投資部門を立ち上げた。それまで投資していたオランダの小さな企業が、バイオマリン・ファーマシューティカルに6億8,000万ドル（約768億2,300万円）で買収されたことがきっかけになったという。それ以降、これまでの契約や保有株の売却などで13億ドル（約1,469億円）を手にしており、Exonicsを含むDMD治療の開発プロジェクトへの出資を続けている。

ミラーはCRISPRを用いたDMD治療に特化したスタートアップなら、大手企業より治験などを早く進められるだろうと考えている。遺伝子治療分野ではエディタス・メディシンやCrispr Therapeuticsといった企業がDMDへの適用の可能性を探っているが、いずれも研究段階で実用化には至っていない。

ミラーは「大手企業とは協議を行い、彼らもベンチャーフィランソロピーには興味をもっていましたが、開発プロジェクトのなかでDMD治療の優先順位が低いことは明らかでした」と説明する。ただ、それには正当な理由がある。治療に必要な分子成分を運ぶウイルスを、人間の全身の筋組織に行き渡るのに十分なだけ作り出すには、信じられないような費用がかかるからだ。

課題は山積み

Exonicsもいつかはこの問題に直面するだろうが、近い将来というわけではない。CRISPRを人間の筋ジストロフィー患者に試すためにクリアすべき課題は山積みだ。まずは今回の実験の長期的な経過を観察することが必要で、オルソンはこれについては、2019年中に完了するとの見方を示している。

経過が良好であれば、人間の患者に対する治験の検討を始めることができるが、オルソンは「細心の注意を払う必要があります。結果を出そうと焦ったために過ちを犯すことは絶対に避けなければなりません」と強調する。

この種の失敗が生じれば、研究そのものが10年も20年も後退してしまう可能性がある。遺伝子治療の世界で90年代後半に起きたのはまさにこうした事態だった。だからこそ、オルセンをはじめとする研究者たちは患者に対し、あまり楽観的にはならないでほしいと伝えるようにしている。

ただ、ゲノム編集とベンチャーフィランソロピーという組み合わせにより、さまざまな希少疾患の治療の研究がかつてない速さで進んでいることに変わりはない。