多能性幹細胞は無限に分裂し、私たちの体内のあらゆる種類の細胞に発達します。いつか、彼らの助けを借りて、例えば心臓発作や脊髄損傷後の患者の体内の組織損傷を直接治癒できることが期待されています。糖尿病、パーキンソン病、アルツハイマー病の治療法も再生医療の希望リストに載っています。 ES細胞は特に多用途であることが証明されています。これらは開発の最初の数日間にのみ存在し、倫理的に物議を醸す研究対象です。 2006年に日本人の山中伸弥氏が成体生物の体から完全に分化した細胞を前駆細胞、いわゆる人工多能性幹細胞（iPS）に戻すことに初めて成功したとき、大きな熱狂が起こったのはそのためだ。 2012 年にその研究によりノーベル賞を受賞しました。
これまでのところ、研究はペトリ皿内の細胞の再プログラミングに焦点を当ててきました。スペインのチームは今、さらに一歩前進しています。ジャーナル「ネイチャー」で、スペイン国立がん研究センター (CNIO) のマリア・アバドとそのチームは、どのようにして生体内の組織細胞を初めて多能性幹細胞に戻したかについて説明しています。時間。これを行うために、彼らは、山中教授が体細胞を再プログラムするためにすでに使用していた4つの転写因子を含む遺伝子カセットをマウスのゲノムに挿入した。これらの遺伝子は、ドキシサイクリンを投与することによって特異的に活性化される可能性がある。
胚様構造
ほとんどの動物は抗生物質の投与後数週間以内に死亡した。彼らは特殊な種類の腫瘍を形成していました。研究者らがマウスをさらに詳しく調べたところ、さまざまな種類の組織の細胞が退行して誘導幹細胞になっていることが判明した。膵臓と腎臓は特に頻繁に影響を受けました。しかし、研究チームは動物の血液から新たに作成された幹細胞を分離することにも成功した。胚に似た小さな構造物が2匹のマウスの体内にも形成されていた。それらは丸く、内部は空洞で、膜があった。それらには、3 つの子葉タイプすべての細胞と、卵黄嚢に似た構造も含まれていました。
従来のシャーレからの誘導幹細胞ではこのような構造を形成できないため、新たに発見された細胞型はそれらとは異なるものでなければなりませんでした。そして実際、研究者らが発見したように、マウスの血液から得られた細胞は、遺伝子発現の点でiPSよりもES細胞に似ていた。これらは胚性幹細胞よりも若干進んでおり、適切な条件下では胎盤細胞に発達しました。これができるのは、受精卵から形成される最初の細胞だけです。
研究者らは現在、生体内で得られる幹細胞がなぜこれほど用途が広いのかを正確に解明したいと考えている。彼らは、幹細胞の形成と能力について新たな洞察を得たいと考えています。これにより、ペトリ皿からのヒト多能性幹細胞の研究も前進する可能性があります。 「ヒト iPS はすでにマウスの iPS よりも発達がある程度進んでいます。これには実際には欠点があります」とアバド氏は説明します。新しい発見の助けを借りて、このハードルはおそらく克服される可能性があります。
申請までの道のりは長い
研究者らは、体内のどのようなプロセスによって誘導幹細胞がこれほど多彩になるのかを解明する必要がある。臨床応用もまだ遠い将来だと共著者のマヌエル・セラーノ氏は強調する。深刻な問題があります。それは、患者の体内で無制限に分裂を続ける幹細胞が、生命を脅かす腫瘍を引き起こすということです。体内で直接治療する場合は、局所の細胞に必要な転写因子を発現させるための遺伝子治療も必要になります。したがって、すべての研究者がスペインの研究が臨床研究に大きく貢献していると確信しているわけではありません。
アバル氏、セラーノ氏らは今後、体内で増殖させた幹細胞が実際に組織損傷を治癒できるかどうかを、まずマウスでテストする予定だ。 「たとえば、死んだ心臓細胞が再生できるかどうかをテストしたいと考えています」とセラーノ氏は説明します。しかし、この方法で人々を治療するには、細胞の再プログラミングを途中で止めることができなければなりません。安全上の理由から、柔軟性がある必要がありますが、多能性は必要ありません。このような状態が達成できれば、生体内での治療は決定的な利点を持つことになる。細胞をペトリ皿から体内に移植する必要はなくなるが、これまでほとんど失敗してきたプロセスである。
