RNAi概要

RNA interference (RNAi) is a relatively new technology that is revolutionizing the way that researchers study mammalian gene expression. RNAiは、遺伝子機能の解析を哺乳類細胞と動物モデルで簡単にまた特異的に行うことができます。 これは、研究者が遺伝子のノックダウン解析をする際の方法となっています。

遺伝子の過剰発現は、遺伝子の機能と疾病におけるその役割の分析にこれまで使用されてきました。 ただし、過剰発現による表現型は実際の発現機能を反映しないことがあります。 ドミナントネガティブが使用されていますが、これはすべてのタンパク質に有効なわけではなく、結果を解釈するのは困難です。 タンパク質の機能は、ノックアウトマウスからも知見が得られます。 この方法は面倒で費用もかかり、胎児の致死になることもあります。 アンチセンスやリボザイムが使用されてきましたが、すべての標的に有効というわけではなく、RNAiの方が他のこれらの方式より有用であることがあります。

ヒトゲノムには、新薬の開発につながるような数千もの標的遺伝子が含まれます。 RNAiテクノロジーを標的遺伝子の検証に利用すると、関連する疾病遺伝子を同定したり機能的に評価することができます。 RNAiテクノロジーは、リード化合物反応後やシグナル経路の遺伝子発現特性を評価するツールとしても使用できます。 RNAiは動物モデルでは強力なツールで、効果的なin vivo研究用の安定なStealth™ RNAiやレンチウイルスなどで使用する目的で開発されています。

図1. Evolution of RNAi

RNA Interference (RNAi) is one of the most important technological breakthroughs in modern biology, allowing us to directly observe the effects of the loss of function of specific genes in mammalian systems.

1990年代初め、多くの科学者は、RNAが植物および菌類中のタンパク質発現の抑制を個別に観察しました（図1）。 その後、この現象は特定されましたが理解されず、「転写後の遺伝子抑制」および「quelling」として知られていました。 In 1998 Fire and Mello observed in Caenorthabditis elegans that double-stranded RNA (dsRNA) was the source of sequence-specific inhibition of protein expression, which they called “RNA interference”. C.elegansの研究はその時は有望でしたが、RNAiのツールとしての使用は、RNAiに対する長いdsRNAの導入は哺乳動物細胞において非特異的な抑制をおこすため、下等生物に制限されていました。 Fire and Mello won the 2006 Nobel Prize in Physiology or Medicine for their discovery of RNA interference.

植物と無脊椎動物に関してさらに研究が進み、RNAiを導いた実際の分子が「Dicer」と呼ばれる酵素によって切断された短いdsRNAオリゴヌクレオチド（長さ21ヌクレオチド）であることが実証されました。 Dicer分解産物は「短い干渉RNA」と呼ばれ、現在では一般に「siRNA」として知られています。 2001に続いて、siRNAが非特異的影響を喚起せずに、直接哺乳動物細胞中のRNAiを引き起こすことが実証されました。

今日、RNAiパスウェイの一部のコンポーネントと、これらが機能する効率、配列認識、細胞のmRNAの切断、設計・生成用の重要な多くの必要条件、非常に有効なRNAi試薬についてさらに理解が深まっています。 新しい化学に対する当社の分析は、さらにこのアプローチを改善しin vivoの分析を主導し、潜在的にRNAiの使用により治療が可能になるでしょう。