世界初、緑色の目と光る指先を持つサルのキメラが幹細胞から誕生

　中国科学院をはじめとする研究チームによって、驚くべきサルのキメラの誕生が発表された。その目は緑色で指先は蛍光している。

　その凄いところは見た目でなく、もっと深いところ、すなわち遺伝子や細胞レベルにある。

　この実験室で生まれたオスのサルの赤ちゃんは、受精卵から作り出した幹細胞の一種、ES細胞（胚性幹細胞）を、別の受精卵に移植して作られたキメラなのだ。

　だからその組織や内臓には、遺伝情報が異なる細胞が混ざり合っている。

　サルのキメラが作られたのはこれが初めてではない。だが今回の赤ちゃんは、キメラ度が圧倒的に高く、脳では9割の細胞が移植されたES細胞からのものだったという。

異なる二つのES細胞から誕生したサルのキメラ

　「キメラ」とは、1つの体に遺伝情報が異なる細胞が混ざっている個体のことだ。その名前は、ライオンの頭・ヤギの体・ヘビの尻尾を持つというギリシャ神話の怪物から取られている。

　今回生まれてきたキメラの赤ちゃんは、「カニクイザル（Macaca fascicularis）」の受精卵から取り出したES細胞（胚性幹細胞）を、別のカニクイザルの受精卵に移植することで誕生した。つまり同一種の異なる二つの胚から発生した細胞から構成されているのだ。

　ES細胞は幹細胞の一種で、初期胚（胚盤胞）から将来胎児になる細胞集団（内部細胞塊）の細胞を取り出し、あらゆる細胞に分化できる能力（多能性）をもったままシャーレの中で培養し続けることができるようにしたものだ。そのために万能細胞とも呼ばれている。

　サルのキメラの脳・心臓・腎臓・肝臓・消化管・精巣といった組織には、受精卵本来のものと、移植されたES細胞に由来するものの、遺伝情報が異なる2種の細胞が混ざっている。 2つの異なるES細胞から誕生したサルのキメラ / image credit:Cao et al.Cell、2023

　キメラサルが作られたことは以前にもあるが、今回の赤ちゃんはES細胞由来の細胞（ドナー細胞）の割合が21％〜92％だ。

　これまでのキメラでは0.1％〜4.5％だったと言えば、その凄さがわかるかもしれない。ちなみにドナー細胞がもっとも多く含まれていたのは、脳の組織だった。

　だがキメラの赤ちゃんは、生後10日で体調を崩し、結局安楽死となった。キメラの健康という点では、まだまだ課題が残されているようだ。 生後3日目のキメラの赤ちゃん。 目が緑色で指先が蛍光している / image credit:Cao et al.Cell、2023

遺伝子工学や種の保存のための研究モデルに活用

　こうしたキメラの研究については、倫理的な批判が寄せられることもある。

　だが、研究チームによれば、病気や治療を研究するより忠実なモデルを作れるようになるため、キメラの研究は大切なことなのだという。

　例えば、受精卵に移植する多能性幹細胞は、遺伝子を編集しておけるため、いずれはキメラを観察することで、調べたい病気を調べられるようになるかもしれない。

　その時、遺伝子編集した幹細胞由来の細胞が多く含まれているほど、その経過はより実際の病気に近いものになる。

　今回のキメラサルの体には、最大9割ものドナー細胞が含まれていたが、卵子や精子ならば、10％程度でも有用なモデルになると考えられるという。

　2012年に初めて誕生したキメラサルでは、ドナー細胞の割合は多くても4％程度でしかなかった。

　また、その体でキメラだったのは、肝臓・脾臓・胎盤のような血液が多い臓器だけだった。このことから、臓器自体がキメラだったというよりも、むしろ血液が関係していた可能性もある。

なぜ目と指先が緑色に光っているのか？

　誕生した赤ちゃんが緑色に光っていたのは、移植されたES細胞が緑色蛍光タンパク質でマーキングされていたからだ。

　こうしておけば、緑色に光っている部分を探すだけで、キメラの赤ちゃんのその場所にはES細胞由来の細胞があるとすぐにわかる。

　なお、今回の研究では、40匹の母ザルに合計74個の受精卵が移植され、6匹の赤ちゃんが生まれた。

　だが、キメラだったのは、1匹のオスだけ。混ざり方は少なくても、キメラであることが確認された胎児も1匹いたが、それは結局生まれなかった。

　研究チームによると、キメラサルの誕生率は低い（キメラではない胚を体外受精で作るときの半分の成功率でしかない）ものの、正しい方向への有望な一歩であるという。

　成功率の低さは、幹細胞や胚の培養方法に原因があるかもしれない。

　例えば、細胞の多くには死がプログラムされており、ES細胞を受精卵に移植しても自ら死んでしまう。そのため細胞の生存率を上げることができれば、より効率的にキメラを作れるようになるかもしれない。

　こうした研究は、病気の研究だけでなく、霊長類の幹細胞で起きる初期段階の分化を理解するうえでも有用であるとのことだ。

　この研究は『Cell』（2023年11月9月付）に掲載された。

References:First live birth of a chimeric monkey using e | EurekAlert! / Glowing Fingertips And Green Eyes: First-of-Its-Kind Monkey Chimera Born in China : ScienceAlert / written by hiroching / edited by / parumo
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