How this disease changes the shape of your cells - Amber M. Yates

翻訳: Sakiyo Tomonari 校正: Tomoyuki Suzuki

What shape are your cells?

あなたの細胞はどんな形でしょう？

Squishy cylinders? Jagged zig-zags?

ぐにゃぐにゃした円柱のような形？ それともギザギザした形？

You probably don’t think much about the bodies of these building blocks,

おそらく これらの基礎的構成物の 構造について考えることは少ないでしょう

but at the microscopic level, small changes can have huge consequences.

しかし 顕微鏡レベルでは 小さな変化が 非常に大きな影響を与えます

And while some adaptations change these shapes for the better,

細胞の形の変化の中には より良く進化させる適応もあれば

others can spark a cascade of debilitating complications.

衰弱をもたらす合併症の連鎖を 引き起こすものもあります

This is the story of sickle-cell disease.

これは 鎌状赤血球症についての話です

Sickle-cell disease affects the red blood cells,

鎌状赤血球症は 赤血球に影響を与えます

which transport oxygen from the lungs to all the tissues in the body.

赤血球には 酸素を肺から 全身の組織に運ぶ役割があります

To perform this vital task,

この必要不可欠な役割を果たす為に

red blood cells are filled with hemoglobin proteins to carry oxygen molecules.

赤血球は酸素分子を運ぶヘモグロビン というタンパク質で満たされています

These proteins float independently

このタンパク質が

inside the red blood cell’s pliable, doughnut-like shape,

ドーナツ型をした可塑性のある 赤血球の中で 個々に漂うことで

keeping the cells flexible enough

赤血球が柔軟性を保ち

to accommodate even the tiniest of blood vessels.

最も細い血管の中でさえも 入り込むことができます

But in sickle cell disease,

しかし 鎌状赤血球症では

a single genetic mutation alters the structure of hemoglobin.

単一の突然変異遺伝子によって ヘモグロビンの構造が変化しています

After releasing oxygen to tissues,

酸素を組織に運んだあと

these mutated proteins lock together into rigid rows.

変異したタンパク質が集まって 柔軟性のない列をなし 固定されてしまいます

Rods of hemoglobin cause the cell to deform into a long, pointed sickle.

この棒状のヘモグロビンにより 赤血球は 長くて先が尖った鎌状に変形します

These red blood cells are harder and stickier,

この赤血球は硬く 粘着度が高いため

and no longer flow smoothly through blood vessels.

血管の中をスムーズに動き回ることが 出来なくなるのです

Sickled cells snag and pile up–

鎌状赤血球は 引っかって 塊となって

sometimes blocking the vessel completely.

血管を完全に詰まらせて しまうこともあります

This keeps oxygen from reaching a variety of cells,

これによって酸素が 様々な細胞に届かなくなり

causing the wide range of symptoms

鎌状赤血球症の人々が経験する

experienced by people with sickle-cell disease.

色々な症状を引き起こす原因になるのです

Starting when they’re less than a year old,

この疾患は １歳未満で発症し

patients suffer from repeated episodes of stabbing pain in oxygen-starved tissues.

患者は 酸素欠乏になった組織から発する 差すような痛みを経験します

The location of the clogged vessel

詰まった血管の場所によって

determines the specific symptoms experienced.

特有の症状が出現します

A blockage in the spleen, part of the immune system,

免疫機能の一部である脾臓で 血栓ができると

puts patients at risk for dangerous infections.

患者が危険な感染症にかかる リスクを高めます

A pileup in the lungs can produce fevers and difficulty breathing.

肺における血栓は 発熱や呼吸困難を引き起こします

A clog near the eye can cause vision problems and retinal detachment.

眼の近くの血管の詰まりは 視覚障害や網膜剥離の原因になります

And if the obstructed vessels supply the brain

そして 脳の血管が詰まると

the patient could even suffer a stroke.

脳卒中になる可能性もあるのです

Worse still, sickled red blood cells also don’t survive very long—

さらに都合の悪いことに 鎌状赤血球は寿命が短く

just 10 or 20 days, versus a healthy cell’s 4 months.

正常な細胞が４ヶ月なのに比べ 10〜20日しか生きられません

This short lifespan

寿命が短いということは

means that patients live with a constantly depleted supply of red blood cells;

患者は 常に赤血球の 欠乏に晒されていることを意味します

a condition called sickle-cell anemia.

この状態を鎌状赤血球貧血症 と呼びます

Perhaps what’s most surprising about this malignant mutation

この有害な突然変異について おそらく 最も驚くべきことは

is that it originally evolved as a beneficial adaptation.

元々は有益な適応としての 進化であったということです

Researchers have been able to trace the origins of the sickle cell mutation

研究者たちは この突然変異の起源を追って マラリアという熱帯地域の病気によって

to regions historically ravaged by a tropical disease called malaria.

歴史を通して惨事が繰り広げられてきた 地域に辿り着きました

Spread by a parasite found in local mosquitoes,

マラリアはその土地の 蚊の中に媒介する 寄生虫によって広がり

malaria uses red blood cells as incubators

赤血球を 自らが“生育”する 場所として利用し

to spread quickly and lethally through the bloodstream.

血流にのって素早く 致死的に 全身に広がります

However, the same structural changes that turn red blood cells into roadblocks

しかし 赤血球を血管の障害物に変える この変化は

also make them more resistant to malaria.

マラリアに対しても 抵抗力を持つようになります

And if a child inherits a copy of the mutation from only one parent,

もし 子供が ちょうど１人の親から 変異した遺伝子のコピーを受け継ぐと

there will be just enough abnormal hemoglobin

異常なヘモグロビンの量は

to make life difficult for the malaria parasite,

マラリアの寄生虫にとって 十分に致命的となりますが

while most of their red blood cells retain their normal shape and function.

ほとんどの赤血球は正常な形と機能を 保ち続けられます

In regions rife with this parasite,

この寄生虫が 多く生息する地域では

sickle cell mutation offered a serious evolutionary advantage.

鎌状赤血球を登場させた突然変異は 進化の上でとても有利に働きました

But as the adaptation flourished,

しかし この適応が広がるにつれ

it became clear that inheriting the mutation from both parents

両親から突然変異の遺伝子を受け継ぐと 鎌状赤血球貧血症が

resulted in sickle-cell anemia.

引き起こされることが 明らかになりました

Today, most people with sickle-cell disease

現在 鎌状赤血球をもつ ほとんどの人が

can trace their ancestry to a country where malaria is endemic.

自分の祖先をマラリアが流行している国まで 遡って突き止めるが可能です

And this mutation still plays a key role in Africa,

世界中のマラリア感染の 90％以上を占めているアフリカでは

where more than 90% of malaria infections occur worldwide.

この突然変異は 今でも重要な役割を果たしています

Fortunately, as this “adaptation” thrives,

幸運なことに この“適応”が上手く機能しているうちに

our treatment for sickle cell continues to improve.

鎌状赤血球に対処する治療法は 進歩し続けています

For years, hydroxyurea was the only medication available

何年もの間 ヒドロキシウレアが唯一の薬で

to reduce the amount of sickling,

鎌状赤血球の量や 感情鈍麻を抑えたり

blunting symptoms and increasing life expectancy.

寿命を伸ばしたり出来ました

Bone marrow transplantations offer a curative measure,

骨髄移植も治療の手段の１つですが

but these procedures are complicated and often inaccessible.

これらの治療法は複雑で 容易には受けられません

But promising new medications are intervening in novel ways,

しかし 期待の持てる新薬が 画期的な方法で登場しています

like keeping oxygen bonded to hemoglobin to prevent sickling,

酸素のヘモグロビンへの結合を保つことで 鎌状化を防ぐとか

or reducing the stickiness of sickled cells.

鎌状赤血球の粘稠度を 下げるといったものです

And the ability to edit DNA

そして ゲノム編集が 可能になったことで

has raised the possibility of enabling stem cells to produce normal hemoglobin.

幹細胞が正常なヘモグロビンを 作りだす可能性が高まりました

As these tools become available

これらの方法が

in the areas most affected by malaria and sickle cell disease,

マラリアや鎌状赤血球症の影響を 最も受けている地域で利用可能になれば

we can improve the quality of life

この有害な適応に苦しんでいる

for more patients with this adverse adaptation.

より多くの罹患者の生活の質を 改善することが可能になります