CRISPRはウイルスに対する次のスーパーヴィップになる可能性があるか？

CRISPRの遺伝子編集を超える可能性

Since its discovery, CRISPR (“Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats”), which won the 2020 Nobel Prize in Chemistry, has revolutionized medicine and biotechnology.

出典: Nobel Prize

これは、CRISPRが特定の遺伝配列を非常に正確に標的とできる初めての遺伝子編集手法であり、不要な変異のリスクなしに遺伝子エラーをin vitroまたはin vivoで修正できるためです。

これは、無秩序な遺伝子挿入が重大な問題、特にがんリスクと関連しており、治療用途が困難で議論の的になるため重要です。

CRISPRは、既存の遺伝子を中断したり、特定の配列を削除したり、適切な遺伝配列を編集/挿入したりするなど、さまざまな方法で利用できます。

出典: CRISPR Therapeutics

これは、2023年にFDAが初のCRISPRベース治療を承認したことで医療の画期的な進展となり、CRISPR Therapeuticsが開発しました(CRSP ) 遺伝性血液疾患向け（CRISPR Therapeuticsに関する専用レポートはリンクをご覧ください）。

しかしながら、人為的に制御された精密遺伝子編集は、自然界でCRISPRが使用されている目的ではありません。そもそも、CRISPRは細菌がウイルスからの攻撃を生き延びるために用いる抗ウイルスツールです。

したがって、CRISPRを同様の方法でヒトウイルスの治療に利用できるかという疑問が生じます。特に、ワクチンや抗ウイルス治療で対処が難しいウイルスです。

この考えは、イランのイスラム・アザド大学（SRBIAU）、セムナン医科大学（イラン）、シャヒド・ベヘシュティ医科大学（イラン）、シャフルード医科大学（イラン）、ノルウェーのベルゲン大学の研究者によって調査されています。

彼らは、MDPIでこの分野の進行中の研究を体系的にレビューし、タイトル「抗ウイルス治療におけるCRISPR技術の進展：慢性ウイルス感染の潜在的治癒法としてのゲノム編集」として成果を発表しました。

CRISPRのウイルス防御としての自然起源

Most bacteria are under constant threat of viruses specialized in attacking them, called bacteriophages (literally named “bacteria eaters”). Phages work by landing on the bacteria, and injecting it with its genetic material, to replicate more viruses.

出典: Innovative Genomics

個々の細菌CRISPR内に見られる各CRISPR遺伝配列は、以前にその原核生物またはその祖先を感染させたバクテリオファージのDNA断片に由来しています。

このようにして、CRISPRシステムはバクテリオファージの遺伝物質を認識し、新たなウイルス粒子に増殖する前にそれを切断します。

これにより、細菌はファージウイルスに対する一種の“獲得免疫”を獲得します。CRISPRは、配列決定された細菌ゲノムの約50％に見られます。

CRISPRシステムが広く分布し、細菌にとってウイルス感染に対抗する上で重要であることを考えると、この方法をヒトのウイルス治療に応用できる可能性はあるのでしょうか？

CRISPRによる慢性感染の標的化

なぜ慢性感染か？

When discussing viral infection, chronic infections are the prime concern for doctors. This includes viruses like HIV or hepatitis.

これらの疾患に特有の問題は、ウイルス遺伝物質が細胞内に埋め込まれ、時に数年にわたり沈黙状態で潜伏できるため、治療や体の免疫システムの両方から逃れることです。

時には、プロウイルスが転写できない不活性状態に切り替わり、問題が生じます。

ヒトの免疫系がこれらの潜在的リザーバーを攻撃できないだけでなく、抗レトロウイルス薬もこれらの非転写領域に作用できません。これらのHIV-1リザーバーの一部は、CD4+ T細胞内で最大60年生存できることがあります。

CRISPR技術を用いてこれらの慢性ウイルス感染を標的にする方法はいくつかあります。

CRISPRはHIV/AIDSの治癒に役立つか？

One option is through genetic engineering, to create human cells that are missing the receptors required for the viral infection to work. In the case of AIDS/HIV, modified immune CD4+ T cell without the CCR5 & CXCR4 co-receptors become resistant to the virus and can block its entry.

このアプローチは実験室で有効に見えますが、動物実験とヒト臨床試験を広範に実施し、効率と安全性が十分であるかを確認する必要があります。

同様の細胞改変手法はC型肝炎にも検討されています。CRISPR-Cas13aでウイルスが肝細胞に侵入する部位を標的とすれば、ウイルス複製を効果的に阻止し、肝細胞への損傷はウイルスが引き起こすものよりはるかに低く抑えられます。

CRISPR対潜伏性B型肝炎感染

Similar to HIV, the hepatitis B virus forms a latent viral reservoir using “covalently closed circular DNA” (cccDNA) in liver cells.

培養細胞での研究により、B型肝炎ゲノムの保存された配列を標的としたCRISPRシステムが、B型肝炎DNAの98％を効果的に減少させることが示されました。

CRISPRでHPVと戦う

Human papillomavirus, or HPV, is a sexually transmitted virus that can cause precancerous lesions that later on can turn into cancer, not only in the cervix but also in other organs. It, too, can become dormant.

HPV用のワクチンは存在しますが、すべてのHPVタイプをカバーしておらず、既存感染には効果がありません。

CRISPRシステムは宿主の腫瘍抑制タンパク質pRbをアップレギュレートし、HPV陽性細胞の増殖を阻止し、がん化活性を抑制します。

CRISPRでエプスタイン–バールウイルス（EBV）に対処する

Epstein–Barr virus, or EBV, is a virus that infects immune cells (lymphocytes B) and causes infectious mononucleosis, while sometimes it can develop into malignant cancers, like Burkitt’s lymphoma.

ここでも、免疫細胞を改変することでがんへの進展を阻止し、EBVの最悪の影響を効果的に抑制できます。

CRISPR対従来の抗ウイルスアプローチ

As we saw with the recent COVID pandemic, a recurring issue for vaccines is how to target a part of the virus that is stable and constant enough between strains for the vaccine to stay effective despite quick mutations.

これは、ウイルスが表面タンパク質を変異させるのが非常に得意であり、ワクチンが生成する抗体がアクセスできる唯一の部分が表面タンパク質であるためです。

対照的に、CRISPR-Cas13dベースの手法は、カプシドタンパク質やRNAポリメラーゼをコードする保存された遺伝配列を標的とでき、これらはウイルス増殖に必須です。

これらの保存領域に焦点を当てることで、PAC-MANはさまざまなウイルス株、さらには関連ウイルス全体に対して広範な効果を提供することを目指しています。

同様の手法は、変異が頻繁で既存ワクチンを回避しやすいインフルエンザウイルスにも適用可能です。

例えば、既知のインフルエンザA株の最大92％がわずか6つのcrRNAで効果的に標的化され、SARS‑CoV‑2でも22本のcrRNAで同様の成功が得られました。

CRISPR抗ウイルス療法：将来展望と限界

Even if the CRISPR system is able to adapt to mutation, this is not entirely foolproof, as the continuous adaptation of bacteriophages to natural CRISPR systems proves. So while these methods might prove a big medical progress, it is unlikely to be a silver bullet either.

オフターゲットでヒトゲノムが改変されるリスクもあり、特にCRISPR‑Cas9システムでは治療の変異や毒性を引き起こす可能性があります。致命的な遺伝性疾患の遺伝子治療ではこの懸念は比較的低く、最近の遺伝子治療承認につながっています。

大規模な感染症に対しては、FDAがより厳格で慎重な姿勢を取る可能性があり、これらの治療法の商業化への道が遅れることがあります。

CRISPRシステムを宿主細胞に導入するデリバリーシステムも簡単ではありません。ウイルスベクターやナノ粒子は不要な免疫反応を引き起こしたり、目的と異なる臓器に届くことがあります。

Cas9以外のバージョン（例：CRISPR‑Cas12a）や、ヒト体内でより耐容性の高い新しいベクターの使用は、CRISPR抗ウイルス療法の進展に寄与します。

さらに、ウイルスRNAを標的とし宿主DNAを傷つけないCas13のような新手法は、SARS‑CoV‑2などRNAウイルスに対する迅速な対応に特に適しています。

CRISPRイノベーションへの投資

Editas

EditasはCRISPR‑Cas9の共同発見者であるJennifer Doudnaによって設立されました。Editasは当初Cas9で取り組んでいましたが、現在は独自に開発したCas12aのバージョンであるAsCas12aに注力しています。

Cas12aのユニークな特性については、専用記事「CRISPR‑Cas12a2とは何か？そしてなぜ重要なのか」をご覧ください。

出典: Editas

Jennifer Doudnaの全企業の概要は、対応記事「注目すべきJennifer Doudna企業トップ」をご覧ください。

Editasは鎌状赤血球病（SCD）とベータサラセミアに注力しており、CRISPR TherapeuticsとBlueBirdBioに治療承認で先行された2つの疾患です。

全体として、SCDプログラム（最近Reni‑Cellに改称）は何度も遅延し、投資家の懸念を呼んでいますが、既に承認されたSCD治療と差別化するためにin vivo療法に再焦点を当てています。

それでも、EditasはCRISPR‑Cas12に関する重要な特許を保有しており、オーストラリアのニューサウスウェールズ大学の研究者がCOVID‑19ストリップテストの開発に利用するなど、遺伝子編集以外の可能性も示しています。

Editasは2023年にVertexと5,000万ドルのCas9ライセンス契約を締結しています。

Editasは“古典的”なCRISPR‑Cas9以外のバージョンに注力しており、FDA承認製品がなくてもパートナーシップ構築や収益創出に活用でき、2026年までの資金余裕も確保しています。

Cas12aは多遺伝子編集のベストインクラス手法としてますます実証されつつあり、Editasの専門知識とパイプラインは長期的に有望な賭けとなるでしょう。

(You can read more about CRISPR companies in our corresponding article “投資すべきトップ5 CRISPR企業”.)

最新のEditas（EDIT）株式ニュースと開発状況

参照された研究:

^{1. Nouri, F., Alibabaei, F., Forouzanmehr, B., Tahmasebi, H., Oksenych, V., & Eslami, M. (2025). 抗ウイルス治療におけるCRISPR技術の進展：慢性ウイルス感染の潜在的治癒法としてのゲノム編集. Microbiology Research, 16(5), 104. https://doi.org/10.3390/microbiolres1605010}