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SCIENTIFIC AMERICAN August 2011

A Breath of Fresh Air

嚢胞性線維症に光

By Steven M. Rowe /J. P. Clancy/Eric J. Sorscher S. M. ロウ /J. P. クランシー/E. J. ソーシャー
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In 1989 when scientists discovered the defective gene that causes cystic fibrosis, a serious hereditary disorder that primarily strikes children of European descent, it seemed as though a long-hoped-for cure might soon follow. After all, tests in many laboratories showed that providing normal copies of the gene should enable patients to make healthy copies of the protein specified by the gene. If successful, that feat would go a long way toward restoring health in the tens of thousands of people around the world who suffered from cystic fibrosis and typically died in their late 20s. (Half of all patients now live to their late 30s or beyond.) The question was whether researchers would be able to reliably insert the correct gene into the proper tissues in patients’ bodies to rid them of the illness forever.  1989年,嚢胞性線維症の原因遺伝子が発見された。この病気は主に欧州系(白人)の子どもがかかる重い遺伝性疾患だ。患者はだいたい20歳代後半で命を落としていた(今日では患者の半数が30歳代後半まで生きる)。原因遺伝子の発見によって,この病気を根治するという長年の夢が間もなくかなうだろうと思われた。
 多くの研究室での実験が示しているように,患者に正常な遺伝子を導入すれば,その遺伝子に記された健康なタンパク質を作れるようになるはずだ。これが成功すれば,世界に何万人もいる嚢胞性線維症患者の健康回復に大いに役立つだろう。問題は,患者の身体の適切な組織に正常な遺伝子を確実に入れて,病気を完全に治せるかどうかという点にあった。
That task proved harder than anyone had believed. Although scientists successfully engineered viruses to ferry copies of the correct gene into patients’ cells, the viruses did not do the job well. By the late 1990s additional unexpected complications made it increasingly obvious that another approach to addressing the fundamental problem in cystic fibrosis would need to be found.  この課題は予想以上に難しいものだった。患者の細胞に正常な遺伝子を導入するためのウイルスを作ることはできたものの,うまく機能しなかった。1990年代後半までには予想外の副作用も見つかり,嚢胞性線維症の問題を根本的に解決するには別の方法を探す必要があることがはっきりしてきた。
Meanwhile cell biologists and their colleagues undertook the long, challenging task of determining exactly what the normal protein looked like, how it functioned and how defects led to the symptoms of cystic fibrosis. These efforts included understanding the protein’s three-dimensional shape in increasingly fine detail as well as the various ways the abnormal protein failed in its cellular duties. Instead of creating normal proteins by replacing the broken gene with an effective one—as was gene therapy’s goal—this group of researchers focused on a different objective: finding a drug that allowed the deficient protein to work better. A fruitful search might give people with cystic fibrosis many additional years of a healthier life.  一方,この間に細胞生物学者たちは,正常な遺伝子が作るタンパク質がどんな形をしていてどう働くのか,そして遺伝子変異がどのように嚢胞性線維症の症状を引き起こすのかを突き止めるという時間のかかる困難な課題に取り組んでいた。その努力によって,そのタンパク質の詳しい立体構造や,遺伝子変異によって生じた欠陥タンパク質が細胞内で機能しない理由がいくつか明らかになった。
 壊れた遺伝子を正常なものに置き換えて正常なタンパク質を作らせるのが遺伝子治療だが,細胞生物学者たちはそれとは別の目標を定めた。欠陥タンパク質をうまく働かせる薬を探すことにしたのだ。そうした薬があれば,嚢胞性線維症患者はもっと健康的な生活をより長く送れるようになるだろう。
Today it looks as though the gradual but steady approach is paying off. Several new compounds are in the final stages of being tested for use in the treatment of cystic fibrosis—and one of them looks particularly promising for certain patients. If successful, it would be the first medication that targets the underlying cause of the disease, as opposed to dealing with symptoms. But that is not all. Preliminary studies indicate that these potential new treatments may also work against other, more common conditions, such as bronchitis, chronic sinusitis and pancreatitis, among others.  その地道で長い努力が今,報われようとしている。嚢胞性線維症治療用の新薬候補がいくつか臨床試験の最終段階に入っているのだ。そのうちの1つは,ある種の遺伝子変異を持つ患者に対して特に有効とみられる。うまくいけば,症状を緩和する従来の薬とは異なり,この病気の根本原因を標的とした初の薬となるだろう。それだけではない。これらの新薬候補は,気管支炎や慢性副鼻腔炎,膵炎など,より多く見られる病気にも効く可能性が予備試験で示されている。