視力回復の新しい方法がある

生物学者は、視力を失ったげっ歯類の網膜神経細胞に光感受性タンパク質物質MCO1の遺伝子を挿入することに成功した。

研究者らは、ウイルスに遺伝子を組み込み、網膜色素変性症を患うマウスの視覚器官に導入した。この新たなタンパク質物質は炎症反応を引き起こさず、マウスは視覚検査に合格した。

目に見える像を認識する際、光線は網膜の領域に焦点を合わせます。網膜には、よく知られている錐体細胞と桿体細胞といった光受容体が存在します。これらの受容体には光感受性タンパク質オプシンが含まれており、これが光子の流れに反応して受容体内で神経インパルスを発生させます。このインパルスは網膜の双極神経細胞に伝達され、脳へと送られます。

しかし、このような治療法は必ずしも有効ではありません。網膜色素変性症の患者（世界には約150万人）では、光受容体が光に反応する能力を失います。これは光感受性オプシンの遺伝子変異と関連しています。この遺伝性疾患は、視力の著しい低下を引き起こし、最悪の場合、視力を完全に失うこともあります。

網膜色素変性症の薬物療法は複雑で、修復は伴わず、残存する「生き残った」受容体の機能を維持することのみが目的です。例えば、レチノール酢酸塩製剤が積極的に使用されています。視力の回復は、複雑で費用のかかる外科的介入によってのみ可能です。しかし、近年ではオプトジェネティクス（光遺伝学的手法）が実用化されています。専門家が光感受性タンパク質物質を網膜神経細胞に直接埋め込み、神経細胞が光束に反応し始めるようにするのです。しかし、本研究以前は、遺伝子組み換え細胞からの反応は、強力なシグナル効果によってのみ得られていました。

科学者たちは、日光に反応する物質を双極性神経細胞に導入した。オプシンを刺激するためのDNA断片を作成し、これを病原性を失ったウイルス粒子に導入した。その目的は、ウイルス粒子を遺伝子構造体に送達・パッケージ化することだった。粒子を病気のげっ歯類の目に注入すると、DNA断片は網膜のニューロンに組み込まれた。科学者たちは、顕微鏡下で、遺伝子が4週間目までに活動の限界に達し、その後レベルが安定することを確認した。処置後の視力の質を確認するため、げっ歯類に暗闇の中で水中の乾燥した光る島を見つけるという課題を与えた。実験では、処置後4～8週間でマウスの視力が実際に大幅に改善したことが実証された。

げっ歯類網膜を対象とした今回開発された遺伝子治療は、一連の試験を経て、ヒトの治療に応用される可能性が非常に高い。そうなれば、高額な外科的介入や光信号を増幅するための特別な機器の接続は不要となり、タンパク質物質を1回または複数回注入するだけで済むようになる。

この研究の詳細は、Gene Therapy誌とNatureのページでご覧いただけます。