ニュース｜ミトコンドリアDNAの混在が健康と長寿に影響する可能性を示すスペインの研究
スペイン国立心血管研究センター（CNIC）の研究で、異なる由来のミトコンドリアDNA（mtDNA）が混在すると、長期的に深刻な健康影響が生じる可能性が明らかになりました。Circulation誌に掲載されたこの研究結果は、ミトコンドリアを用いた介入に関する重要な科学的根拠と安全性への警告を示しています。
「三人の親を持つ子ども」技術の背景にある懸念
ミトコンドリアDNAは母親から受け継がれる遺伝物質で、細胞内のミトコンドリアに存在し、37個の遺伝子から構成されています。近年では、ミトコンドリア置換療法（MRT）や細胞質注入などの高度生殖医療技術が、母系遺伝疾患の伝達予防や不妊症の治療に用いられています。これらの技術では通常、提供者のミトコンドリアを患者の卵子に導入するため、一般に「三人の親を持つ子ども」と呼ばれる子どもが生まれます。
研究責任者で、酸化的リン酸化系遺伝学（GENOXPHOS）グループを率いるJosé Antonio Enríquez博士は、「この技術は当初、健康な若い個体が得られたため、動物モデルでは成功したように見えました。しかし長期観察により、成体になってから心不全、肺高血圧症、筋肉量減少、フレイル、さらには早期死亡などの深刻な問題が確認されました」と述べています。
異なる由来のミトコンドリアDNA混在による代謝障害
通常、細胞内のmtDNAは単一の由来であることが多く、この状態をホモプラスミーと呼びます。異なるmtDNAが混在するヘテロプラスミーは非常にまれで、変異が原因となることが多く、さまざまな疾患につながる可能性があります。
今回の研究で研究者らは、完全に正常でありながら由来の異なる二種類のmtDNAを、初めてマウスに導入しました。長期的な観察から、次のことが明らかになりました。
ほとんどの組織では、ホモプラスミーを維持するため、一方のmtDNAが徐々に排除された。
しかし、心臓、肺、骨格筋などの重要な臓器では、外来mtDNAを効果的に除去できず、ミトコンドリア機能障害が持続した。
これらの組織はmtDNAの混在に適応できず、代謝の悪化、組織老化の加速、死亡率の上昇を招いた。
マウスは若齢時には明らかな症状を示しませんでしたが、時間の経過とともにミトコンドリア代謝が低下し、明確な臓器障害を発症しました。この結果は、mtDNA混在が長期的に毒性をもたらす可能性を裏付けています。
なぜミトコンドリアDNAは母親からのみ受け継がれるのか？科学が示す答えの一端
筆頭著者のAna Victoria Lechuga-Vieco博士は、「mtDNAが母系のみを通じて遺伝する理由は、いまだ明らかではありません。しかし今回の研究により、この自然の障壁を破ってmtDNAを混在させることが、重大な健康リスクをもたらすことが初めて示されました」と述べています。
また、細胞が二種類のmtDNAの「一方を選択する」ことも明らかになりました。この過程は、細胞の代謝状態、遺伝子機能、薬剤、食事の変化などの影響を受けます。つまり、一見健康そうなmtDNAの組み合わせでも、代謝調節の違いによって適合しない可能性があります。
ミトコンドリア治療への示唆と提言
新たな生物学的リスクが明らかになったものの、Enríquez博士はミトコンドリア置換療法を中止すべきだとは考えていません。「輸血や臓器移植で血液型や組織適合性の確認が必要なのと同じように、ミトコンドリア治療でも、提供者と受け手のmtDNAが高いレベルで適合していることを確認しなければなりません」と強調しています。
研究では、次の点も指摘されています。
異常なミトコンドリアを置き換える場合でも、受け手の細胞が元のmtDNAを優先的に保持する可能性があるため、100%置換を達成できないことがある。
細胞質注入にも同様のリスクがあり、mtDNAが混在する可能性がある。
心肺疾患や神経疾患に対するミトコンドリア注入療法でも、こうした潜在的な有害作用を考慮すべきである。
したがって、mtDNAを扱う今後の介入では、遺伝的適合性、組織選択性、長期的な安全性を設計段階から十分に考慮する必要があります。
研究の背景と掲載情報
この研究は、スペイン国立心血管研究センターのGENOXPHOSグループが主導しました。「野生型ミトコンドリアDNAのヘテロプラスミーは代謝性心疾患、肺高血圧症、フレイルをもたらす」という題名の論文は、2022にCirculation誌に掲載されました。
出典：
オンライン情報をもとに編集
送信することにより、当社の プライバシーポリシー に基づく連絡先・相談情報の処理に同意し、 利用規約 に同意するとともに、本件に関する当社からの連絡に同意したものとみなされます。
ニュース｜ミトコンドリアDNAの混在が健康と長寿に影響する可能性を示すスペインの研究
ニュース｜ミトコンドリアDNAの混在が健康と長寿に影響する可能性を示すスペインの研究
スペイン国立心血管研究センター（CNIC）の研究で、異なる由来のミトコンドリアDNA（mtDNA）が混在すると、長期的に深刻な健康影響が生じる可能性が明らかになりました。Circulation誌に掲載されたこの研究結果は、ミトコンドリアを用いた介入に関する重要な科学的根拠と安全性への警告を示しています。
「三人の親を持つ子ども」技術の背景にある懸念
ミトコンドリアDNAは母親から受け継がれる遺伝物質で、細胞内のミトコンドリアに存在し、37個の遺伝子から構成されています。近年では、ミトコンドリア置換療法（MRT）や細胞質注入などの高度生殖医療技術が、母系遺伝疾患の伝達予防や不妊症の治療に用いられています。これらの技術では通常、提供者のミトコンドリアを患者の卵子に導入するため、一般に「三人の親を持つ子ども」と呼ばれる子どもが生まれます。
研究責任者で、酸化的リン酸化系遺伝学（GENOXPHOS）グループを率いるJosé Antonio Enríquez博士は、「この技術は当初、健康な若い個体が得られたため、動物モデルでは成功したように見えました。しかし長期観察により、成体になってから心不全、肺高血圧症、筋肉量減少、フレイル、さらには早期死亡などの深刻な問題が確認されました」と述べています。
異なる由来のミトコンドリアDNA混在による代謝障害
通常、細胞内のmtDNAは単一の由来であることが多く、この状態をホモプラスミーと呼びます。異なるmtDNAが混在するヘテロプラスミーは非常にまれで、変異が原因となることが多く、さまざまな疾患につながる可能性があります。
今回の研究で研究者らは、完全に正常でありながら由来の異なる二種類のmtDNAを、初めてマウスに導入しました。長期的な観察から、次のことが明らかになりました。
ほとんどの組織では、ホモプラスミーを維持するため、一方のmtDNAが徐々に排除された。
しかし、心臓、肺、骨格筋などの重要な臓器では、外来mtDNAを効果的に除去できず、ミトコンドリア機能障害が持続した。
これらの組織はmtDNAの混在に適応できず、代謝の悪化、組織老化の加速、死亡率の上昇を招いた。
マウスは若齢時には明らかな症状を示しませんでしたが、時間の経過とともにミトコンドリア代謝が低下し、明確な臓器障害を発症しました。この結果は、mtDNA混在が長期的に毒性をもたらす可能性を裏付けています。
なぜミトコンドリアDNAは母親からのみ受け継がれるのか？科学が示す答えの一端
筆頭著者のAna Victoria Lechuga-Vieco博士は、「mtDNAが母系のみを通じて遺伝する理由は、いまだ明らかではありません。しかし今回の研究により、この自然の障壁を破ってmtDNAを混在させることが、重大な健康リスクをもたらすことが初めて示されました」と述べています。
また、細胞が二種類のmtDNAの「一方を選択する」ことも明らかになりました。この過程は、細胞の代謝状態、遺伝子機能、薬剤、食事の変化などの影響を受けます。つまり、一見健康そうなmtDNAの組み合わせでも、代謝調節の違いによって適合しない可能性があります。
ミトコンドリア治療への示唆と提言
新たな生物学的リスクが明らかになったものの、Enríquez博士はミトコンドリア置換療法を中止すべきだとは考えていません。「輸血や臓器移植で血液型や組織適合性の確認が必要なのと同じように、ミトコンドリア治療でも、提供者と受け手のmtDNAが高いレベルで適合していることを確認しなければなりません」と強調しています。
研究では、次の点も指摘されています。
異常なミトコンドリアを置き換える場合でも、受け手の細胞が元のmtDNAを優先的に保持する可能性があるため、100%置換を達成できないことがある。
細胞質注入にも同様のリスクがあり、mtDNAが混在する可能性がある。
心肺疾患や神経疾患に対するミトコンドリア注入療法でも、こうした潜在的な有害作用を考慮すべきである。
したがって、mtDNAを扱う今後の介入では、遺伝的適合性、組織選択性、長期的な安全性を設計段階から十分に考慮する必要があります。
研究の背景と掲載情報
この研究は、スペイン国立心血管研究センターのGENOXPHOSグループが主導しました。「野生型ミトコンドリアDNAのヘテロプラスミーは代謝性心疾患、肺高血圧症、フレイルをもたらす」という題名の論文は、2022にCirculation誌に掲載されました。
出典：
オンライン情報をもとに編集