脂質ナノ粒子の専門家クリスティー・ローラ・グレースさんの投稿です。

マウスの筋肉にプラスミド DNA を注入すると、DNA、遺伝子発現、体液反応が生涯にわたって持続する

The Injection of Plasmid DNA in Mouse Muscle Results in Lifelong Persistence of DNA, Gene Expression, and Humoral Response
Christie Laura Grace

研究者たちは、cry11Bb 遺伝子を含む pSO2C1 と呼ばれるプラスミドを入手し、マウスの筋肉に注入しました。これらの Cry タンパク質は、デルタエンドトキシンと呼ばれる毒素のより大きなファミリーの一部です。

これらのタンパク質は、細菌が攻撃しようとする昆虫の幼虫に対する防御機構として使用されます。「Cry」タンパク質は、細菌細胞内に結晶封入体を形成する能力があることで知られています。

これが、研究者たちがマウスに注入することを選択したものです。

プラスミド DNA の位置を決定するために、in situ ハイブリダイゼーションが使用されました。これは、多くの病理学者が使用するよう訓練されている特殊な技術です。

科学者たちはまた、PCR を用いて、死ぬまでそれが別れることなく、さまざまな時点（注射後 1週間、1年後、2年後）でプラスミド DNA の存在を検出しました。

科学者たちはまた、免疫組織染色と呼ばれるものを使用して、筋肉細胞におけるトランスジーン発現と呼ばれるものを調べ、生きた動物の生涯にわたってこの不快なタンパク質の発現を追跡しました。

研究者たちが次にやったことは、体内で生成させた粗大タンパク質に対する動物の免疫システムの反応を追跡することでした。彼らがこんなひどいものを使ったのはそのためでしょう。彼らは本当にマウスの免疫システムに反応してもらいたかったのだと思われます。

科学者たちはELISA（酵素結合免疫吸着測定法）を使用して、Cry11Bb 特異的抗体の産生を経時的に測定しました。

これらは、科学者が動物の小さな体に強制的に作らせた恐ろしいタンパク質に対して動物が作った抗体でした。

この研究では、動物の体内に生涯存在していた DNA プラスミドに対するいかなる種類の免疫反応も追跡されませんでしたが、これは起こるはずでした。なぜなら、動物であれ人間であれ、体はプラスミド DNA、特に CpG モチーフと呼ばれるバックボーンに対して免疫反応を示すからです。

異なる時点での抗体価を比較するために統計分析を実施しました。

プラスミド DNA は、注射後 2年間、つまり死ぬまでマウスの筋肉で検出されました。

筋肉の筋線維の約 70%が最初はプラスミド DNA と直接接触しており、21日目までに 20%が細胞内 DNAを示しました。

タンパク質の遺伝子発現は注射後 5日目にピークに達し、筋肉細胞の 40%が陽性染色を示しました。

発現は、注入後 3週間から 2年まで低いが一定のレベル (陽性細胞の 6%) で安定しました。

科学者たちはその後、このタンパク質に対する免疫反応を調べましたが、残念ながら DNA プラスミド自体に対する反応は調べませんでした。

おそらく彼らはプラスミドに対する免疫反応には興味がなかったか、あるいは哺乳類の体が DNA プラスミドの CpG モチーフと呼ばれるものに対して免疫反応を示すことを知らなかったのでしょう。

科学者たちは、注射後 119週間まで非常に高く持続的な抗体価が観察されることを発見しました。

抗体価は 3週間で高く、時間の経過とともにわずかに低下し続け、2年後も依然として有意でした。

2年間、そしてマウスが死ぬまで、粗大な Cry タンパク質に対する抗体は残っていました。なぜその遺伝子が「Cry」遺伝子と名付けられたのか不思議に思います。

統計分析により、異なる時間グループ間で抗体レベルに有意な差が見られ、最も高いレベルは注射後早期に観察されました。

今ではそれを回避する方法があり、プラスミド DNA と遺伝子発現はマウスの生涯にわたって持続します。

生物体内の DNA またはタンパク質の貯蔵庫の存在は、二次免疫または追加免疫として機能し、持続的な免疫反応に寄与したと考えられます。

次に、特に免疫系に何が起こるか、動物に DNA を注入した後、あらゆる種類の感染症で何が起こるか、体がどのように反応するか、そして、スパイクタンパク質について話すことさえせずに、他の予防接種や感染症など、他の事柄に対して免疫系が全体的にどのように反応するかを見ていきます。

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