DNA研究
遺伝子治療は、機能不全の遺伝子の場所を取るために、患者の細胞に機能性遺伝子 この技術は、典型的には、所望の遺伝物質を宿主の細胞に送達するために操作されたウイルスを使用する。 ウイルスが自然に侵入し、遺伝的に細胞を変更することで、それは選択的に細胞のゲノムを操作するのに最適な候補になります。 これらのウイルスは、その毒性遺伝子を除去し、関心のある所望の遺伝子に置き換えているので、患者を病気にする代わりに、機能する遺伝子を与える。これは、遺伝的変異によって引き起こされる血液疾患であるサラセミアのような状態の治療に有効である。
これは、遺伝的変異によって引き起こ この遺伝子変異を機能的な遺伝子に置き換えることによって、遺伝子治療はその状態を治療し、患者が機能的な血液細胞を作ることを可能にする。
In Vivo遺伝子治療
遺伝子治療には、in vivo（体内）とex vivo（体外）の2つの異なるアプローチがあります。 インビボで行われると、改変されたウイルスは、異常な細胞を有する患者の体の領域に直接注入される。 これは、パーキンソン病や網膜の疾患を治療する際に脳細胞を標的とする場合のように、特定の細胞のみが遺伝子操作を必要とする場合に特に有用で
いくつかのクラスのウイルスは、ヘルペスウイルスやレトロウイルスなどの遺伝子治療の投与に関心がありますが、アデノウイルス科（風邪を含む）は、初期のin vitro実験で特に関心がありました。 残念なことに、このクラスのウイルスは、患者を危険にさらす免疫応答を呼び起こす可能性があります。研究者は現在、遺伝子治療を提供する際にアデノ関連ウイルス（AAV）に焦点を移しており、自己拡散に必要な遺伝子を持っていないということです。
研究者はそれが効果的に遺伝子療法を提供するようにするためにアデノウイルスからAAVに非有害なDNAを移します。一方、Ex vivo遺伝子治療は、患者からの血液/骨髄の抽出および成熟細胞および未成熟細胞の分離を含む。
Ex vivo遺伝子治療は、患者からの血液/骨髄の 次に、目的の遺伝子を未熟な細胞に添加し、それを患者の血流に再移植する。 その後、これらの細胞は骨髄に移動し、そこで急速に増殖し、すべての欠陥細胞を置換する。
これは、先に述べたベータサラセミアのためのブルーバードの遺伝子治療であるZYNTEGLOで採用された手順です。 ZYNTEGLOは、患者から造血幹細胞（”未成熟血液細胞”）を除去し、ウイルスがこれらの細胞に機能的ベータグロビン遺伝子の機能的コピーを挿入し、これらの機能的幹 この特定の治療法は、驚異的な$1.8百万で来年起動するように設定されています。
Ex vivo療法は、重度の複合免疫不全、またはバブルボーイ症候群の治療にも採用されています。
Ex vivo療法は、重度の複合免疫不全、またはバブルボーイ この療法は宿主細胞に遺伝子を挿入することで非常によいHIVのようなレトロウイルスを利用します。 30人以上の患者がこのSCID治療を受けており、治療された患者の90％以上が寛解状態にあります。 これは、50％の寛解率をもたらす骨髄移植よりもはるかに有望なアプローチです。
CRISPR-Cas9遺伝子編集
CRISPR-Cas9は、細菌の免疫系で発見され、侵入するウイルスDNAを防御し、非活性化するために使用されます。
CRISPR-Cas9 Cas9は、エンドヌクレアーゼ、または選択的にDNAを切断することができる酵素である。 Ｃａｓ９酵素は、ガイドＲＮＡ分子と複合体化され、ＣＲＩＳＰＲ−Ｃａｓ９として知られるものを形成する。
まず、Cas9はPAM、またはprotospacer隣接モチーフとして知られている関心のある特定の遺伝的領域を見つけます。 一旦Ｃａｓ９がＰＡＭに結合すると、ガイドＲＮＡはＤＮＡの一部を巻き戻す際に作用する。 このガイドは、DNAのユニークな領域に特異的に一致する遺伝子配列を有し、これが結合すると、Cas9ははさみのペアのようにこのDNAセグメントを切り出 細胞は、多くの場合、変異したセグメントにつながる、エラーが発生しやすい方法でこの切除を修復しようとします。 これは、特定の遺伝子をノックアウトする、または”それをオフにする”のに便利です。研究者は、切開を行う以上のことを行うためにCas9酵素を操作し始めています。
Cas9に異なる酵素を添加することにより、科学者は遺伝物質の構成要素であるヌクレオチドの特定の塩基対を編集することができます。 そうすることで、遺伝子を正確に編集して、病気の原因となる形から健康な遺伝子に変換することができます。CRISPR-Cas9は、金ナノ粒子のような包装された送達媒体を介してin vivoで投与することができ、zyntegloシステムと同様の方法でex vivoで投与することができます（ウイ CRISPRの様々なアプリケーションのアニメーションについては、以下のビデオを参照してください。p>
これは豊富です。 患者（心室頻拍）由来の人工多能性幹細胞、遺伝子治療、#光遺伝学、#CRISPR、臓器オンチップを組み合わせて、”皿の中の運動テスト”を作成し、治癒に向けたステップ。 https://t.co/4FrQUZoVOOpic.twitter.com/jx29UNI8Xu p>
—Eric Topol(@EricTopol)July17,2019