未診断疾患-病気の原因をゲノム解析で突き止め、新しい病気を発見する!-

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未診断疾患という言葉をご存じでしょうか?いくつもの病院を訪れ、何度となく検査を受けても何が原因であるのかわからない―。診断がつかないため治療法がわからず、なす術もないままの患者さんが全国に3万人以上いると言われ、ここ十年くらいで「未診断疾患」と呼ばれるようになりました。
慶應義塾大学医学部臨床遺伝学センター長の小﨑健次郎教授らは、こうした未診断疾患の患者さんたちの全ての遺伝子(ゲノムと呼ばれます)を調べるプロジェクトに取り組み、多くの患者さんの診断を明らかにし、さらに世界に先駆けて新しい疾患をいくつも発見しています。

分子生物学・発生学への興味から小児科医に

分子生物学や発生学などの基礎医学への強い興味をもちつつも臨床医として患者さんの役に立ちたいと考えていた小﨑教授は、両分野と関連の深い小児科へと進路を決めました。小児科を含む臨床科では、卒業後一定期間、地域の病院に出向する仕組みが整備されています。小﨑教授も関東北部の大きな病院で小児患者さんの診療や救命救急を実践していましたが、多くの診断がつかない子どもたちの診療も担当しました。

小児科専門医となった後、小﨑教授はカリフォルニア大学サンディエゴ校に臨床医として留学し、遺伝性疾患の患者さんを診療する研修を受け、米国臨床遺伝学専門医の資格を取得しました。同時にゲノム解析の研究に取り組み、博士号を授与されました。1998年に帰国した小﨑教授は、小児科に新設された遺伝病を専門とする臨床遺伝学部門で活動を開始しました。

「小児科で遺伝性疾患の患者さんの外来を担当しました。どこの病院にかかっても何の病気だかわからないという患者さんが多数来院されるようになりました。アメリカでの多くの経験から診断がつく患者さんもいらっしゃいましたが、やはり診断がつかない患者さんも少なくありませんでした。とにかく患者さんの症状を丁寧に診察し、ご家族や患者さんにお話を伺うことがメインでした。症状の組み合わせから疑われる病気を考え、目ぼしい遺伝子に変化がないかをひとつずつ調べる、そういう時代でした。」

次第に患者さんが増え、2011年、新たに病院全体の遺伝性疾患の診療・研究・教育を担当する部署として臨床遺伝学センターが開設されることになりました。医師4名、看護師2名の体制で運営しています。ちょうどこのころに海外で、診察では診断のつかない患者さんに対して次世代シーケンサーと呼ばれるすべての遺伝子を調べる方法が、非常に珍しい遺伝病の診断に役立つとのニュースが飛び込んできました。さらには同じ方法で、世界で数人しかいない全く新しい病気が見つかるということもわかり始めたのでした。

「ヒトの遺伝子にはDNAのアルファベット配列が全部で30億文字分あります。この30億文字を手あたり次第に読み尽くすという作業を次世代シーケンサーで行います。患者さんの細胞から染色体を取り出し、超音波で切断したあと、断片に含まれるDNAのアルファベット数百文字の並びを片っ端から決めていくのです。ヒトの標準的なDNAの配列に対して、患者さんから得られた文字の並びをパズルのようにあてはめます。さらに患者さんのご両親のDNA配列と比べることで、どの遺伝子のどの文字の変化が病気の原因となっているかを決めることができます。」

ただしこの作業、すなわちゲノム解析を進めるには、難解なコンピュータのプログラムを組み合わせて使用しなければならず、多くの研究者にとって敷居の高いものでした。幸いなことにこれらのプログラムはUNIXを使って書かれていたことから、小﨑教授は、学生時代や研修医のころに独学したコンピュータの知識を頼りに遺伝性疾患の新たな研究分野にいち早く漕ぎだしました。

中学生(慶應義塾普通部)のときにコンピュータプログラミングに触れ、以来、興味を持つようになった小﨑教授。
「大学入学後、本格的な医学の勉強が始まる前の2年ほどプログラミングに熱中していました。当時はまだパソコンが『マイコン』と呼ばれていた時代でした。研修医になってからプログラミングを楽しむ機会は減ったのですが、研修先の北関東の病院の近くに某大学工学部があり、大型コンピュータが設置されていることに気づきました。担当者に頼み込んだところ、電話線を介して使わせていただけることになったのです。」

大型コンピュータを動かしていたオペレーティング・システムは当時、先進的であったUNIXでした。今日、サイエンティフィックなプログラムのほとんどにUNIXが使われています。電話線越しに基本的なUNIXの仕組みを学んだこの時の経験が後々、ゲノム解析に活きてくることになります。
「30年の月日を経て、以前に趣味的に勉強したことが強力な研究ツールとして活きてくるとは思いませんでした。」

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