スペイン国立がん研究センター（CNIO）の研究者たちは、約2万個の人間の遺伝子がDNA二本鎖切断の修復にどのように影響するかを詳細にマッピングした画期的なアトラス、「ヒト・リパローマ」を発表しました。この包括的なカタログは、権威あるScience誌に掲載され、ゲノム安定性の分子メカニズムに関する前例のない洞察を提供し、個別化がん治療とゲノム編集技術の洗練に大きな可能性を秘めています。この発見は、生命の根幹をなすDNA修復の複雑なプロセスへの理解を深め、疾患との闘いにおける新たな地平を切り開くものです。
ヒト・リパローマの作成は、約2万個のヒト遺伝子それぞれを個別の細胞集団で系統的に不活性化し、約2万種類の異なる細胞株を生成するという徹底的なプロセスを経て行われました。これらの改変された細胞は、CRISPR-Cas9ゲノム編集技術を用いてDNA二本鎖切断を誘発されました。その後の修復プロセスはDNA上に独自の分子シグネチャ、すなわち「変異の足跡」を残し、これらをハイスループットシーケンシングと高度な計算解析によってカタログ化しました。この体系的なアプローチにより、特定の遺伝子の欠如や機能不全が、細胞の健康と疾患において極めて重要なDNA修復経路にどのように影響するかを理解することが可能になります。
この研究の意義は、特に腫瘍学の領域で広範に及びます。化学療法や放射線療法といった多くのがん治療は、悪性細胞を排除するために意図的にDNA損傷を誘発します。しかし、腫瘍はDNA修復メカニズムを強化することで治療抵抗性を獲得することがあります。ヒト・リパローマは、これらの変化した修復経路を特定するための強力なツールを提供し、腫瘍のDNA修復経路を選択的に標的として破壊することで、抵抗性を克服し、患者の予後を改善する精密腫瘍学戦略の開発を可能にします。さらに、これらの修復メカニズムの理解は、CRISPR-Cas9のようなゲノム編集技術の進歩に不可欠であり、より高い精度を確保し、意図しない結果を最小限に抑える上で重要です。CRISPR-Cas9システムは、細胞がDNA二本鎖切断を修復する際の非相同末端結合（NHEJ）や相同組換え修復（HDR）といった自然なメカニズムを利用しており、これらの経路の理解が編集の精度に直結します。
ゲノム安定性の維持は、細胞の健全な機能と疾患の予防において中心的な役割を果たします。DNA損傷修復経路の異常は、がんを含む多くの疾患の発症や進行と関連していることが示されています。このヒト・リパローマは、これらの損傷がどのように修復されるかの詳細な地図を提供し、ゲノムの完全性を保つための細胞の驚くべき能力を明らかにします。この知識は、がん細胞が持つ特異的な修復能力を標的とする新たな治療法の開発につながる可能性を秘めています。
REPAIRomeポータルは現在公開されており、世界中の研究者が遺伝子とDNA修復の間の複雑な関係を探求できるようになっています。この共同リソースは、がん生物学、ゲノミクス、バイオテクノロジーにおける発見を加速させ、革新的な治療介入とゲノム完全性へのより深い理解への道を開くと期待されています。ヒト・リパローマの開発は、機能ゲノミクスにおける記念碑的な飛躍であり、複雑な生物学的課題に対処するための統合研究の力を示し、より効果的ながん治療と安全なゲノム編集応用に新たな希望をもたらします。
このプロジェクトは、科学・イノベーション・大学省、スペイン研究庁（AEI）、欧州地域開発基金を含む様々なスペインおよび欧州の政府機関、ならびに著名な民間財団によって支援されました。「ヒト・リパローマ」は単なるカタログではなく、がん治療と遺伝子治療のより効果的で安全な新しい方法の開発を加速させ、ゲノム安定性の理解と管理における新時代を切り開く研究プラットフォームです。