可視光に応答する蛋白質開発‐遺伝盲ラットの視覚回復に成功

 岩手大学工学部応用化学生命工学科の冨田浩史教授らの研究グループは、緑藻類ボルボックスの光受容蛋白質の一つ、チャネルロドプシン1(VChR1)遺伝子を改変し、青色から赤色の幅広い波長光に応答する光受容蛋白質の作製に成功した。この改変型VChR1を失明に至ったラットの網膜細胞に導入することで、世界で初めて、青~赤色(可視光)の光を感知できる視覚を回復させることにも成功した。改変型VChR1を利用した遺伝子治療は、失明者の視覚を回復する治療法として期待される。

 網膜で最初に光を受容する視細胞が障害されると、光を受け取ることができなくなり失明に至る。一旦失明に至ると視覚を回復させる治療法は現在のところない。

 同研究グループはこれまでに、視細胞変性によって引き起こされる失明に対して、緑藻類クラミドモナスの光受容蛋白質、チャネルロドプシン‐2(ChR2)を導入し、視覚を回復できることを報告してきた。しかし、ChR2の感受できる波長が青色に限定されるため、この方法では青色の物体しか見ることができなかった。

 そこで今回、同研究グループは緑藻類ボルボックス由来のVChR1遺伝子を改変し、青~赤色に応答する光受容蛋白質を作製することに成功した。この改変型VChR1遺伝子を盲目ラットの網膜細胞に導入し、盲目ラットの視機能を調べたところ、盲目ラットは450nm(青)~650nm(赤)の光に応答できることを確認した。なお、ChR2では青色しか応答しなかった。

 また、青―黒、緑―黒、黄―黒あるいは赤―黒の縞模様をラットに呈示し、ラットの行動を観察する行動学的評価で、これらの全ての色の縞模様を認識できることが分かった。

 これらの成果は、改変型VChR1遺伝子を導入することにより、青~赤色までの全ての色を感知できる視機能を作り出せると考えられた。

 この研究成果は、12日にNatureグループの遺伝子治療学分野の学術誌「Molecular Therapy」にオンライン掲載された。なお、研究は医薬基盤研究所の先駆的医薬品・医療機器研究発掘事業の一環として取り組まれたもの。

薬事日報より

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