私たちNPOの活動の基幹は、TR(トランスレーショナル・リサーチ)です。先端的な研究が、人々の治療や健康的な生活に役立つような橋渡しをする活動をこれまでにも紹介してきました。焦点をあて、シリーズ『細胞医療の時代2018』とし、7回のセミナーを実施していきます。開催、現在多くの注目を集めていらっしゃるお二人の先生にお話しいただきました。開催後のアンケートには、「最先端の研究がわかりやすく理解できた」、「技術の進歩によって困難な病気が克服され、多くの人が苦しみから解放されるのではと期待される」というご感想や、高校生の「研究には、いろいろな分野の知識が大事だと思った」という意見も寄せられた一方、「専門性が高く、難解だった」、また「一つの講演が長すぎる」というご指摘もあり、これを受けて、2回目以降時間管理を心がけ、予定時間内に収まるよう改善していくことになりました。人工的にゲノムDNAに変異を引き起こすことをゲノム編集という。治療に使えるようにするための研究が世界中で活発に進められている。CRISPR-Cas9は、人工的に作った複合分子であるが、1切りたい場所の探索役(sgRNA)と、2実際にDNAを切るハサミ(Cas9)タンパク質とでできている。SpCas9-sgRNA-DNAという複合体(結晶構造)を作ることで、電子顕微鏡でCas9がDNAを切断する仕組みなどが見えるようになった。SpCas9は1分子量が大きくて、そのままでは細胞内に入れられないほか、2塩基配列を探索する際の目印となるPAM配列については、限られたパターンしか認識できない。したことから、医療に応用できるように、SaCas9やCjCas9を開発したり、SpCas9を変異させたりするなど、様々な改良研究がなされている。target(ゲノムDNAの目的としない箇所を切ってしまうこと)のないスーパーCas9を開発している。​(参考)CRISPR-Cas9を使ったゲノム編集の大まかな仕組み(1)ゲノム編集ツール(1変異を起こしたいDNA上の特徴的な塩基の配列(標的部位)を探索する役割の人工的なタンパク質と、2ハサミとなる人工ヌクレチアーゼ(ゲノムDNAを切断する酵素)の組み合わさったもの)を作っておく。(2)これを細胞の中に送り込むと、探索役のタンパク質が、PAM配列(典型的には、3つの塩基の配列が「N(AGCTの4つの塩基のうちいずれか)+G+G」という並びになっている箇所)のすぐそばにある標的部位を探し出して、そこでDNAと結合する。(3)探索役にくっついていたハサミが、DNAを切断する。(4)切断後は、DNAの自然の修復機能を活用してDNAを再生させる。(5)その際には、1切断したところをそのまま再生させる(NHEJ)中で、一部塩基配列が欠損した状態(ノックアウト)の遺伝子を作ったり、2鋳型となるDNA(HDR)を利用しながら、修復する箇所に新たな塩基配列(結果的に遺伝子修復を可能とする遺伝子配列)が挿入された状態(ノックイン)の遺伝子を作ったりできる。(6)なお、探索役とハサミのセットを同時に複数使うことにより、ある遺伝子の色々な箇所を一度に変異を引き起こすことができる。再生医療=細胞移植のイメージが強いが、再生医療の定義は極めて広範で、本来からだに備わっている自己の自然治癒力を高めて病気を治すものであり、からだの負担が少ない理想的な治療といえよう。主として患者さんを治療する「再生治療」と細胞のもつ修復能力を研究する「再生研究」に分かれる。ためには、細胞を活性化する「細胞機能研究」が不可欠となる。からだの中でうまく融合することのみが求められていたことに対し、体内環境に近い性質の材料研究が、ますます必要となってきた。細胞に触れて使うものはいわゆるバイオマテリアルとよばれ、からだの中の細胞に活力を与えることができる。製品化して、初めて患者さんに届けることが可能となった。生体は細胞とその周辺環境からなるが、家や食べ物がなければ人が元気でいられないように、細胞にとっても家と食べ物(栄養)は必須である。タンパク質ドラッグ*デリバリーシステム(DDS)技術の活用により、必要な局所に届ける。(*ドラッグは治療薬のみならず、生物を活性化する物質の総称)細胞周辺の環境条件が整っていなければ、自然治癒力は発揮できない。分解吸収性のゼラチンヒドロゲル利用により、細胞増殖因子タンパク質を徐々に放出し(徐放)、血管、骨、軟骨などの生体組織の再生治療が実現している。足の骨の欠損部の治療では、骨の再生修復が確認され、歯周組織の骨の再生にも効果が確認された。「再生研究」の二つの分野における材料研究。1細胞研究/細胞の増殖・分化メカニズムを追求。細胞が生存するためには、材料との相互作用が必要。)に加え、細胞が接着できる面積によっても、細胞分化能に変化(例:面積大→細胞は伸展し、骨細胞に。面積小→丸形で、脂肪細胞に)が発生する。2創薬研究/細胞を利用した薬(細胞の食べ物)の毒性や活性を調べる研究。用いた薬の毒性、代謝の評価に用いる細胞の作製における材料技術の導入。ES,iPS細胞はじめとする分化能力の高い幹細胞も、特性を生かし、高める環境があってこそ、その細胞特有の能力が発揮される。細胞の基礎生物医学(再生医学)と材料科学とが、車の両輪としてさらに機能していくことが重要である。〒105-0004東京都港区新橋2-16-1ニュー新橋ビル1110。