キメラ技術：世界初、人間の細胞が入ったブタの胎児を作ることに成功（米研究）

　臓器移植に利用される臓器が不足しているという問題はいずれ解決されるかもしれない。動物の体内で人間の臓器を作る”キメラ技術”が着々と進められている。

　米カリフォルニア州にあるソーク研究所はその実現へ向かって大きな第一歩を踏み出した。世界初となるヒトとブタのキメラ胚の作成に成功したのだ。

ラットとマウスのキメラ作成から応用

　ファン・カルロス・イスピスア・ベルモンテ（Juan Carlos Izpisua Belmonte）氏が率いる研究チームは、まずラットとマウスのキメラ作成に着手。これに成功したのは2010年のことで、日本でラット多能性幹細胞から発達させた膵臓（すいぞう）を持つマウスが作り出された。 　同チームはこのときの経験をもう一歩進め、CRISPR-Cas9というゲノム編集技術を用いて、膵臓だけでなく心臓や目などの臓器に関連する遺伝子までマウスから削除。

　続いて削除された臓器の代わりとしてラットの幹細胞を注入した。特定の臓器の主要制御因子と呼ばれるものの機能を止めても、細胞のガイドとなる環境自体は残っているため、そこに代理となる細胞を移植したというわけだ。

ブタとヒトのキメラ胚作成へ

　チームはさらにラットとブタのキメラ作成に挑戦。しかし、あまりに違いすぎる種であるために上手くいかなかった。そこでウシとヒト幹細胞を組み合わせて胚を作成することにした（種同士の臓器のサイズが比較的同じ）。ヒト-ウシキメラ胚作成に成功すると、今度はよりコストの低いブタで同様の胚を作成した。

　こうして作成された胚をブタに移植し、3〜4週間かけて成長させた結果、本来の幹細胞よりも若干成長が進んだ中間幹細胞が確認された。 　しかし、この中間細胞でさえも、最終的にブタ胚に組み込まれるヒト細胞の数が少なすぎるために、キメラ胚の多くが未発達のまま残るという問題がある。

　チームによると、ヒト-ブタキメラがマウス-ラットキメラのように上手くいかない理由はいくつかあるという。その1つは、ヒトとブタはマウスとラットほど似ていないことだ。

　例えば、マウスとラットの妊娠期間は数日しか違わないが、ヒトとブタは5か月以上も違う。そのためにヒト細胞は3倍も速い細胞の発達に合わせなければならなくなる。

　それでもヒト幹細胞の一部が、筋細胞ならびに膵臓や肝臓といった臓器の前駆細胞に変化してたことは確認されている。 　研究者によると、次の段階は、CRISPR-Cas9で組み合わせる前にブタ胚に対するヒト細胞の寄与率を向上させる戦略を編み出すことだという。現段階ではブタ細胞10万個に対してヒト細胞1個しか含まれていないが、それを0.1〜1パーセントまで引き上げることが目標だ。

移植に適したヒトの臓器を動物で作るキメラ技術の行く末

　移植に適した臓器を作るという最終的なゴールは、まだずっと先にある。しかし、また別の重要な一歩も踏み出されている。それは東京大学の中内啓光氏がラットで育てたマウスの膵臓をマウスに移植することに成功したことだ。その内臓は1年以上もきちんと機能している。

　その一方、イスピスア・ベルモンテ氏はキメラ胚の別の応用方法も提唱している。人間の発達と疾病の研究、ならびに治療法の評価である。移植しないとしても、そうした用途に適するものを作成することは夢物語ではない。 　いずれの利用方法にしても、人間と動物のキメラに内在する倫理的な問題が突きつけられる。その最たるものとして挙げられるのが、キメラの中で人間の脳細胞や生殖器官が発生するという可能性だ。

　これについて、イスピスア・ベルモンテ氏はその可能性があることを認めつつも、同時にそれを防ぐ手段もあると主張する。例えば、キメラ胚が完全に発達する前に実験を停止するというやり方や、そうした器官が発達しないよう遺伝的あるいは後成的に幹細胞を仕向けるというやり方だ。

　今後、特定の組織が宿主細胞によってコロニー化される程度を慎重に評価し、きちんと制御する方法を確立することが求められることは間違いない。

via:nature・rt・the-scientistなど/ translated hiroching / edited by parumo
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