これまで、幹細胞に再プログラムされた皮膚細胞から発生した肝細胞には問題がありました。これらの新参細胞は、肝組織に移植された後、適切に成長して任務を遂行することを望まないことがよくありました。これらのアプローチは、皮膚細胞をいわゆる多能性幹細胞に変換することを試みました。この状態では、これらの細胞は体内のほぼすべての種類の細胞に成長する可能性があります。これが理論です。しかし実際には、成熟した臓器細胞への発生はスムーズに進みません。そこで、サンフランシスコのグラッドストーン心血管疾患研究所のSheng Ding氏率いる研究者らは、代替アプローチを模索した。 「そこで私たちは、皮膚細胞を完全に多能性幹細胞に戻すのではなく、中間段階を使用した方がうまくいくかどうかを試しました」と科学者は言います。
彼と彼のチームは、皮膚細胞を特別な有効成分と遺伝子工学プロセスで処理することにより、いわゆる内胚葉細胞に変換しました。この状態から、細胞は人体の発達の過程で機能的な器官組織に成熟します。研究者らは、内胚葉細胞から肝細胞への標的変換を引き起こす「スイッチ」を発見しました。彼らは適切な遺伝子のスイッチをオンにし、最終的に肝細胞の形成につながる方法を開発しました。 「それらはまだ完全に開発されていませんでしたが、その途上にあるようでした」と共著者のミラド・レズヴァニは報告しています。
ヒト肝細胞をマウスに使用
次のステップで、研究者らは特別な育種系統から得た細胞をマウスの肝臓に移植した。これらの動物の免疫系は人間の細胞と戦わないため、研究者たちは組織の発生を研究することができました。マウスはまた、ヒトの肝不全と一致する状態にあった。研究者らは9カ月間にわたり、細胞の増殖を観察し、肝臓特異的なタンパク質と遺伝子活性を用いて移植片の機能をモニタリングした。
移植から2か月後、研究者らは、移植された細胞が実際に働き始め、成熟細胞に成長したというマウスの兆候に気づいた。 9か月後でも戦略が失敗したという証拠はなかったと科学者らは報告している。このアプローチにより、彼らは永続的に機能する肝臓組織を生成することに成功した。
「いくつかの疑問は未解決のままですが、これらの細胞が完全に成熟し、移植後数か月も増殖し続けるという事実は非常に有望です」と、共著者であるカリフォルニア大学サンフランシスコ校のホルガー・ウィレンブリング氏は言う。 「したがって、この方法は肝疾患の治療選択肢に発展したり、ドナー臓器の移植に代わる手段を提供したりする可能性がある」と科学者は期待している。
