まず、彼と彼のチームは胚性幹細胞に注目しました。これらの細胞は発生の非常に初期段階の胚から生じ、多能性を持っています。つまり、体内のほぼあらゆる種類の細胞に変化することができます。これらの細胞を、その細胞が由来する胚と同じ系統に属するマウスに移植したとき、レシピエント動物に奇形腫は形成されましたか?さまざまな特殊な細胞タイプを含む組織増殖。これらの腫瘍は非常に典型的であるため、その外観は、移植された細胞が実際に多能性幹細胞であるかどうかを判断するためのテストとしてよく使用されます。しかし、他の系統のマウスに幹細胞を与えた場合、予想通り奇形腫は形成されませんでした。理由: 動物の免疫システムがその組織を体に属さないものとして認識し、それと戦ったため、最終的には死亡しました。
第 2 段階では、科学者らは、通常「人工多能性幹細胞」(iPS) と呼ばれる、再プログラムされた皮膚細胞を用いてこの実験を繰り返しました。これを行うために、彼らは 2 つの異なる方法で作成された細胞を使用しました。最初の変異体は、ウイルスの助けを借りて皮膚細胞のゲノムに 4 つの遺伝子を導入した、山中氏らのオリジナルのレシピに従って作成されました。しかし、2番目の変種では、研究者らは外来遺伝物質が細胞に侵入しない、より新しい方法を使用した。むしろ、電圧の助けを借りて、その設計図に再プログラミング遺伝子が含まれているタンパク質が細胞の内部に持ち込まれます。次に、両方の細胞タイプを両方のマウス系統に移植しました。
驚くべきことに、ほとんどの場合、iPS移植後に奇形腫は形成されませんでした。たとえ細胞がレシピエントマウスと同じ系統に由来していたとしてもそうではない、と研究者らは書いている。そして、増殖が起こった数少ないケースでは、レシピエント動物の免疫系によって攻撃され、時間が経つと死亡してしまいました。この拒絶反応は、元のレシピに従って製造された iPS の方が他の変異型よりも著しく強かった。
Xu氏と彼のチームは、外来遺伝子が導入されていなくても、再プログラミングによって細胞の遺伝物質に痕跡が残ると述べ、予期せぬ影響を説明している。たとえば、手術後に一部の遺伝子が異常に活性化するとか？そしてこれらが免疫攻撃の主な標的であるようだと研究者らは観察した。しかし、奇形腫のすべての細胞が同様に問題を抱えていたわけではありません。Xu 氏によると、免疫反応を引き起こしたのは特殊化した細胞タイプのうちの少数だけでした。科学者たちは次に、これらが何であるかを調査したいと考えています。
これらの結果に基づいて、研究者らは、再プログラムされた細胞の免疫活性化の可能性を包括的に研究することが緊急に必要であると考えています。臨床研究での使用が検討される前に。それにもかかわらず、Xu氏も彼の同僚も、今回の研究がiPSによる治療の可能性に死の宣告を意味するとは考えていない。たとえば、通常は成体動物の細胞が使用されるが、今回の研究では皮膚細胞もマウスの胎児に由来する。研究者らによると、後者がまったく異なる動作をする可能性は十分にあるという。さらに、科学者たちは、iPS から生成された特殊な細胞が免疫システムを引き起こすかどうかもテストしていません。しかし、移植はおそらく元の細胞ではなく特殊な細胞を使用して実行されるため、潜在的な臨床手順を最もよくシミュレートするのはまさにこの検査です。とりわけ、ゲノムにできるだけ痕跡を残さないように、再プログラミングのプロセスを最適化するように努めなければならない、と徐氏は要約する。
