ゼブラフィッシュの脊髄が損傷すると、事故後の人間と同様に麻痺が起こります。しかし、魚では治癒プロセスが始まります。いわゆるグリア細胞が最初に切断された脊髄の両端の間に橋を形成します。その後、神経細胞が芽生えます。これにより遮断が終了します。約8週間後、このようにして魚の脊髄は再生し、麻痺の症状は消えた。しかし、哺乳類の場合、魚の場合よりも事態は複雑です。主に、損傷の周囲に瘢痕組織が形成されるため、再接続がブロックされます。
治癒過程の黒幕を追って
「これは自然界における驚くべき再生システムです」と、ダーラムのデューク大学のケネス・ポス氏は言います。 「脊髄組織を修復する治療法が現在成功していないことを背景に、私たちは再生をどのように刺激できるかについての手がかりを得るためにゼブラフィッシュなどの動物を研究しています。」これを行うために、彼と同僚は数匹の実験動物の脊髄を切断し、治癒過程で魚の中で活性化する物質や遺伝子を記録した。
研究者らは、損傷時に強く活性化された数十の遺伝子のうち、細胞によって分泌されるタンパク質分子の生成を担う7つを特定した。これらのタンパク質の 1 つである成長因子 CTGF は、脊髄損傷後の最初の 2 週間に橋を架けるグリア細胞で生成されるため、彼女の特別な興味を引き起こしました。 「CTGFは損傷後に特定の細胞でのみ活性化されるため、CTGFが重要である可能性があると考えられました」と共著者のMayssa Mokalled氏は言う。
この仮説を裏付けるために、研究者らは遺伝子工学を使用してゼブラフィッシュの育種系統のゲノムから CTGF の遺伝子を削除しました。これらの実験動物を使った実験では、脊髄の損傷がもはや治癒していないことが示されたため、CTGFは魚の再生プロセスにおいて重要な機能を果たしているに違いありません。
医療の可能性は？
興味深いことに、CTGF は魚だけで見つかっているわけではありません。人間には、魚の CTGF の構造とわずか 10 パーセントしか構造が異なる類似のタンパク質があります。研究者らが人工脊髄損傷後、ゼブラフィッシュに自身のCTGFを持たない人間の形を与えたところ、エキサイティングなことが起こった。それが機能し、2週間以内に脊髄が再生することが可能になった。 「麻痺した魚は再び泳ぎました。タンパク質の効果は素晴らしいです」とモカレッド氏は言う。
しかし、この結果は一体何を意味するのでしょうか?どうやら、CTGFだけでは人間の脊髄治癒を確実にするのに十分ではないようです。 「CTGF がすべての秘密であるとは思いませんが、CTGF は再生を促進するという私たちの目標の出発点となるものを与えてくれます」とポス氏は言います。問題は、CTGF の制御方法にあるかもしれません。 「マウスを使った実験で解明できるかもしれません」とモカレッド氏は言う。
