電気を使って低コストで読み取る技術開発も

 次世代シーケンサーは、さらに進化が続いている。蛍光色素を使って読み取る技術に代わって、電気を使って読み取る技術開発も進む(関連記事:遺伝子解析がPCのように手軽に使える時代に)。大阪大学発のクオンタムバイオシステムズは、DNAの鎖を小さなトンネルにくぐらせ、電気の流れ方の変化からDNAの種類を見分けていく方法を開発している(図1)。ATGCの付き方から間接的にDNAの種類を見分ける従来法と比べると、直接DNAを見分けていく違いがある。

図1 クオンタムバイオシステムズが開発するシーケンサーのイメージ図(クオンタムバイオシステムズのホームページから、同社の許諾を得て掲載)

 蛍光色素を使う装置ではレーザーやCCDカメラを要するが、電気を計測する仕組みを採用することで、高速化、低コスト化を実現しようとしている。

 2003年、13年をかけて、日本円で3000億円が投じられた、人間の全ゲノムを読む国際プロジェクト「ヒトゲノム計画」が完了。それから10年以上が経過し、現在、ヒト1人のゲノムを読むのにかかる日数と費用は、数日および10万円程度まで低下している。さらにこれが1時間、1万円程度まで低下する可能性もある。

 次世代シーケンサーの登場で、遺伝子解析の出番は広がった。かつてヒトの遺伝子を読むのに年単位がかかっていた時代には考えられなかった医療が実現しているからだ。代表的なのががん医療。ヒトを単位とするのではなく、がん細胞の単位でゲノム解析を行えるようになっている。さらなる高速化と低コスト化が進めば、今後は、がん細胞の持つゲノムの時間的な変化までを読み取れるようになると予測されている。

 高速化と低コスト化により、がんばかりではなく、幅広い疾患の診療にゲノム解析の恩恵が広がる可能性も秘めている。


[参考文献]

生物工学 2017;95:543-6.


(タイトル部のImage:Goss Vitalij -stock.adobe.com)