バイオテクノロジー
CRISPRを用いて抗生物質耐性を逆転させる
抗生物質耐性の台頭
細菌感染は、抗生物質の導入前に比べてはるかに致死性が低くなりました。
「抗生物質がなかった時代、猩紅熱のような感染は心臓の問題につながることもありました。手術は血中の致死的な感染、バクテレミアや敗血症につながることもありました。」
抗生物質は毎日多くの命を救っているので、我々はそれを当たり前のように考え始めています。しかし、これは遠からず安全な仮定です。細菌は非常に速く進化し、抗生物質に耐えることが強い進化的圧力です。したがって、新しい抗生物質が10〜15年でその効能を失うことは珍しくありません。
抗生物質が細菌耐性を上回っていたのは、研究者が10年ごとに新しい分子を発見し続けたからです。これは研究者と病原体の間の静かな戦いです。
最近、病原体が勝ち始めました。抗生物質耐性は、特に病院で感染する病気に関して、増加する問題です。抗生物質耐性は、世界中で年間127万人以上の命を奪っています。2000年以降、ほとんどの新しい抗生物質クラスは発見されていません。
ソース：Aphage
また、至る所に存在するマイクロプラスチックとナノプラスチックが抗生物質の効能を低下させることが発見されました。新しいアプローチが役立つかもしれません。例えば、抗菌ポリマー、mRNAワクチン、またはファージと呼ばれる「生きた抗生物質」。
これらの新しいアイデアは役立つでしょう。しかし、どれも細菌が新しい抗生物質や抗菌方法に迅速に適応する問題を解決しません。
カリフォルニア大学の研究者によって発見された別の概念は、細菌集団を「汚染」して抗生物質耐性を失わせるもので、CRISPR遺伝子編集システムを利用しています。
彼らは研究結果を「接合遺伝子ドライブ様システムは、細菌集団で抗生物質耐性を効率的に抑制する」というタイトルの研究で発表しました。
CRISPRを抗生物質に変える
長期的な取り組み
科学者たちは2019年にCRISPRベースのツールを開発しました。
これは、プラスミド（細菌に共通の円形DNA）に乗った抗生物質耐性因子をコードする遺伝子を正確に挿入することで、機能を失わせます。このアプローチは、従来のカットアンドデストロイCRISPRアンチ抗生物質耐性アプローチよりも100倍以上優れています。
チームは、2世代目のPro-Active Genetics（Pro-AG）システムであるpPro-MobVを開発しました。
この更新されたテクノロジーは、抗生物質耐性を除去するだけでなく、細菌集団を通じて拡散し、抗生物質耐性をもたらす遺伝子を無効にするように設計されています。
これは、通常抗生物質耐性の原因となる遺伝子の拡散に重要な役割を果たす「接合転移」と呼ばれるプロセスを利用して行われます。ここでは、抗生物質耐性ではなく、抗生物質に対する脆弱性が拡散します。
自己拡散型抗生物質感受性
このアイデアは、例えば、マラリアを媒介するハエの集団が、病気を媒介できないように設計されたラボメイドのバリアントで「汚染」される、昆虫に対する人口制御と似ています。
“私たちは、pPro-MobVで昆虫からバクテリアへの「遺伝子ドライブの思考」をもたらしました。私たちは、数個の細胞を取り出し、大きな標的集団で抗生物質耐性を中和することができます。”
この方法は、実験室テストで約1000倍のバクテリア拡散の低下をもたらしました。
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| 特徴 | 従来の抗生物質 | CRISPR遺伝子ドライブアプローチ |
|---|---|---|
| メカニズム | バクテリアの成長を阻害または殺す | バクテリア内の耐性遺伝子を削除する |
| 耐性の発現 | 10〜15年で一般的 | 耐性を直接標的とし、耐性の拡散を逆転させる可能性がある |
| 拡散 | バクテリア間で拡散しない | プラスミド接合またはファージを介して自己増殖する |
| バイオフィルムへの影響 | 貫通力が限られている | 実験室環境でのバイオフィルム内での活性を示した |
| 臨床的状態 | 広く承認され、使用されている | 初期研究段階（前臨床） |
より重要的是、バイオフィルム、つまり抗生物質や消毒剤に抵抗性を持つバクテリアの密集ネットワークにも効果があります。バイオフィルムは、最も深刻な感染症を引き起こす上で重要な役割を果たしており、薬剤の浸透を制限する保護バリアを形成します。
“バイオフィルムの文脈では、抗生物質耐性に対抗する上で、臨床現場や水産養殖池や下水処理場などの閉じた環境で、最も克服が難しいバクテリア増殖形態の1つです。”
下水処理場や農場でのバイオフィルムに影響を与えることができれば、抗生物質耐性の人間への拡散を大幅に減らすことができます。
“動物から人間への耐性の拡散を減らすことができれば、抗生物質耐性の問題に対して大きな影響を与えることができます。なぜなら、環境から起因する耐性が約半分を占めるからです。”
ファージとCRISPRの組み合わせ
この方法は、現在、バクテリアプラスミドで展開されています。しかし、バクテリアのみを攻撃する特殊なウイルスであるファージを介してバクテリア集団に拡散させることもできます。
これは、患者や大規模施設の治療に特に強力な方法となる可能性があります。なぜなら、改変されたウイルスは自己増殖し、自己拡散できるからです。
“この技術は、私が知っている限りで、抗生物質耐性遺伝子の拡散を活性的に逆転させることができる、少数の方法の1つです。耐性の拡散を遅くする、または耐性の拡散に対処するのではなく、です。”
結論
抗生物質耐性は、増加する問題です。科学的な努力が再び新しい薬剤や他の抗菌方法を発見することで、影響を一時的に抑えることができるかもしれません。
現代の遺伝子工学のおかげで、抗生物質耐性の出現は、新しい治療がリリースされてから10年ほどで必ず発生するという運命ではなくなります。
この研究は、CRISPR技術の驚くべき多様性を示しています。CRISPR技術は、興味深い遺伝的メカニズムから、遺伝性疾患の治療、作物の改良、そして今では抗生物質耐性の軽減というツールに進化しました。
CRISPR技術への投資
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、Cas9で始めたが、現在は独自のCas12aバージョン、AsCas12aに焦点を当てています。
Cas12aのユニークな特性については、専用の記事「CRISPR-Cas12a2とは何か？そしてなぜ重要か？」で読むことができます。
ソース：Editas
また、Jennifer Doudnaの会社の概要については、対応する記事「注目すべきJennifer Doudnaの会社」で読むことができます。
Editasは、シックル細胞症（SCD）とβ-チアラセミアに焦点を当てています。 2つの疾患で、競合他社のCRISPR TherapeuticsとBlueBirdBioに初期治療承認のレースで敗れています。
全体として、SCDプログラム（最近、Reni-Cellと改名）は、数回延期されており、投資家の間で懸念を引き起こしています。現在は、すでに承認されたSCD治療と区別するために、in vivo治療に焦点を当てています。
しかし、Editasは、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によって使用されたCRISPR-Cas12に関する重要な特許を所有しています。 COVID-19のストリップテストを開発するために、遺伝子編集を超えた技術の潜在力を示しています。
Editasはまた、2023年にVertexと50万ドルの契約を結び、同社がEditasのCas9 IPを使用することを許可しました。
Editasは、CRISPR-Cas9以外のCRISPRバージョンに焦点を当てています。研究IPは、FDA承認製品がなくても、パートナーシップを確立し、収入を生み出すのに役立つ可能性があります。2026年までのキャッシュフローもあります。
Cas12aがマルチ遺伝子編集のベストインクラス方法としてさらに実証されるにつれて、Editasの専門知識とパイプラインの焦点は、長期的には勝利する賭けとなる可能性があります。
（他のCRISPR企業については、対応する記事「投資すべきトップ5のCRISPR企業」で読むことができます。）
最新のEditas（EDIT）株式ニュースと開発
参考文献
1. Kaduwal, S., Stuart, E.C., Auradkar, A. et al. 接合遺伝子ドライブ様システムは、細菌集団で抗生物質耐性を効率的に抑制する. NPJ. Antimicrobials & Resistance. 4, 8 (2026). https://doi.org/10.1038/s44259-026-00181-z
