アミノ酸サプリでmRNA・CRISPR治療の送達が最大20倍に

Biohubの研究者らは、一般的な3種類のアミノ酸であるmethionine、arginine、serineの単純な混合物を加えることで、脂質ナノ粒子（LNPs）によるmRNAおよびCRISPR遺伝子編集ペイロードの送達効率を大幅に高められることを見いだした。このアミノ酸サプリメントによりmRNA送達は最大20倍に増強され、CRISPR遺伝子編集は単回投与で25%から約90%へと向上し、これら新興治療の見通しを大きく変える可能性がある。

本研究は2026年3月11日付でScience Translational Medicineに掲載された。

研究チームは、体内の代謝環境を模倣した実験室条件で培養した細胞では、標準的な細胞培養培地と比べてLNPsの取り込みが著しく困難になることを見いだした。さらに解析したところ、生理学的に関連性の高いこれらの条件下では特定のアミノ酸経路が抑制されており、その結果、細胞がナノ粒子を内在化する能力が損なわれていた。

LNP製剤にmethionine、arginine、serineの最適化した混合物を補充することで、チームはmRNA送達を5〜20倍に増強し、複数の投与経路および細胞種において、単回投与でCRISPR遺伝子編集効率を約25%から85〜90%へと引き上げることができた。

Biohubのバイオエンジニアリング部門のプレジデントであり、Biohub, Chicagoの責任者は、遺伝子編集とmRNAベース治療は将来の医療でますます重要な役割を担うが、細胞に到達して侵入するためにはLNPsが必要だと述べた。現在開発されているあらゆるLNP製剤が、このアプローチから恩恵を受け得るという。

BiohubのSpatiotemporal Omics Groupの主任研究者は、LNPsが体内の生理学的ミリューでこれほど異なる性能を示すのはなぜかを問うことで、幅広いmRNA治療および遺伝子編集治療を大幅に有効化し得る、驚くほど単純な答えに行き着いたと指摘した。

遺伝子編集およびmRNA治療は計り知れない可能性を秘めるが、これらのペイロードを細胞内へ効果的に送達するという課題によって成功が制限されてきた。今回の発見は、幅広いmRNAおよび遺伝子編集治療を大幅に有効化し得る直接的な解決策を提示し、がん、炎症性疾患、遺伝性疾患といった領域でのブレークスルーへの道を開く可能性がある。

研究者らは今後、アミノ酸サプリメントがLNP送達を増強する能力の背後にある機序をさらに調べ、さまざまなmRNA治療および遺伝子編集治療における応用可能性を探る計画である。