複雑な生物学的プロセスと治療応用には、複数の遺伝子を同時に精密に時空間的に制御する技術が必要である。CRISPR-Cas GEの時空間制御や多重編集のアプローチの実装が進んできたが、骨形成因子の協調的な活性化と阻害因子の抑制が求められる骨粗鬆症性骨折の治療において最適な治療結果を得るには、まだ限界がある。
今回、この課題の解決に向けて天津病院整形外科と南開大学医学部天津腫瘍微小環境・神経血管調節重点研究室の研究チームが、CRISPR/Cpf1 (Cas12a) をベースにしたプラットフォームOREC（Orthogonally regulatable CRISPR/Cpf1）をCell Reports Methods 誌刊行論文で紹介している。
ORECは、Cpf1または触媒活性を失活させたCpf1（dCpf1）を、ドキシサイクリン（Dox）による化学遺伝学的 (chemogenetic) 制御 OREC<c> と、光による光遺伝学的 (optogenetic) 制御 OREC<o> を統合することで、複数の内因性遺伝子を時空間的に精密に独立して可逆的に制御するプラットフォームである [グラフィカルアブストラクト参照]。
ORECは、in vitroにおいては骨芽細胞機能調節、in vivoにおいては骨粗鬆症性骨折修復において治療効果、を示した。ORECは Bmp2 を効果的に活性化する一方で Dkk1 を阻害し、マウスモデルにおいて骨形成と骨折治癒を著しく促進した。
これらの結果は、ORECが精密な多重遺伝子制御のための汎用プラットフォームであることを確立し、複数の治療標的の協調制御が不可欠な複雑な組織におけるCRISPRベースの遺伝子治療応用に大きな進歩をもたらすことを、示している。
[出典]
- "An orthogonal CRISPR/Cpf1 platform for precise spatiotemporal gene regulation and osteoporotic fracture repair" Zhao J, Wang Z, Lu L [..] Jiao J, Ma X. Cell Rep Methods. 2026-02-11. https://doi.org/10.1016/j.crmeth.2025.101299 [所属] Tianjin Hospital (Orthopedic) (中国), Nankai University (Tianjin Key Laboratory of Tumor Microenvironment and Neurovascular Regulation)
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