28日齢の豚の胎児とヒトの腎臓のレプリカ。(写真:GIBH)
これは歴史的な映像です。中国の研究チームが初めて、別の動物で人間の臓器のクローンを作成することに成功しました。
ブタの胚からクローン腎臓を作製したこの実験は、他の哺乳類を移植用臓器の供給源として利用するという夢の実現に向けた一歩となる。しかしながら、これらの「ハイブリッド」臓器は依然として難しい倫理的問題を提起している。
広州生物医学健康科学研究所の研究者たちは、成人ヒト細胞を再プログラム化し、体内のあらゆる臓器や組織を形成する能力を回復させた。研究チームは、これらのヒト多能性細胞を、ブタの腎臓には分化しないように遺伝子改変されたブタの胚に導入した。ヒト細胞は欠損部分を埋め、「原始的」な腎臓、つまり中腎と呼ばれる腎臓系の中間段階を作製した。
研究チームは合計1,820個の胚を13頭の母豚に移植し、評価のために妊娠25日目と28日目(通常の豚の妊娠期間の約4分の1)で中絶した。その結果、選ばれた胚のうち5頭は発育段階において正常な腎臓を有しており、尿管が形成され始め、膀胱と繋がっていることが示された。これらの腎臓には50~60%のヒト細胞が含まれていた。
この研究は中国の科学者、頼良雪氏が主導したが、そのアイデアはスペインの研究者、フアン・カルロス・イズピスア氏が率いるチームによって提唱された。2017年、イズピスア氏はヒト細胞とブタ細胞の比率が10万対1のヒトブタ胚の作成を発表した。これらの先駆的な実験は、カルロス3世健康研究所の専門家委員会による激しい議論にもかかわらず、ムルシア大学(スペイン)とムルシアの2つの農場で行われた。委員会は最終的に、「ブタとヒトのキメラの作成に伴う生物学的リスク」にもかかわらず、ヒト細胞を持つ動物はいずれも生殖できないという条件付きで、実験を承認した。
生後28日目の豚の胎児から、半分がヒト細胞からなる腎臓が誕生した。(写真:GIBH)
イズピスア氏は、自身が関与していない今回の新たな研究を歓迎した。 「今回の研究はさらに一歩進み、細胞が空間的に組織化され、組織化された組織構造を形成できることを示している」と、米国アルトス研究所サンディエゴ科学研究所所長も務める同研究者は述べた。
「豚で成人の臓器を培養することはまだ不可能ですが、この研究によって一歩近づきました。大きな前進です」とイズピスア氏は述べた。
公式データによれば、 世界中で毎年約15万件の臓器移植が行われていますが、米国だけでも10万人が臓器移植の待機リストに載っており、そのうち17人が毎日亡くなっています。
頼良雪氏とスペイン人研究者ミゲル・アンヘル・エステバン氏率いるチームは現在、成熟腎臓の作製という目標に向けて研究を進めているが、依然として克服すべき技術的・倫理的ハードルが残っている。そのハードルの一つは、ヒト細胞が腎臓から漏れ出し、ブタの脳や生殖腺(精巣または卵巣)に統合されるのを防ぐことだ。
「問題は、成体のクローン腎臓を持つ豚を誕生させることが倫理的に問題となるかどうかです。それはすべて、ヒト細胞が豚の他の組織にどの程度寄与するかによって決まります」とエステバン氏は述べた。
9月7日にCell Stem Cell誌に掲載された彼の研究は、豚の胚の脳と脊髄全体に「ごくわずかな」ヒト細胞が散在していることを示した。「倫理的問題を排除するため、ヒト細胞が豚の中枢神経系に侵入できないよう、さらに改変を進めています」とスペイン人の医師は述べた。
2020年、ミネソタ大学の研究チームは豚の胚でヒトの内皮(血管の内層)を作成することに成功しました。
1年後、メアリー・ギャリーとダニエル・ギャリーが率いる同じチームが、クローン筋肉を持つ27日齢の豚の胚を作成した。
スペイン人医師ミゲル・アンヘル・エステバン氏(右)と中国人同僚の頼良雪氏。広州生物医学衛生研究所にて。(写真:GIBH)
中国での新たな実験について、スペイン国立移植機構の創設者で元理事長でもある腎臓専門医のラファエル・マテサンツ氏は、これはヒトの臓器が他の動物の体内で作られた初めてのケースだと指摘した。「概念的には非常に重要で意義深い一歩ですが、腎臓の作製への前兆ではありません」と腎臓専門医は述べた。
マテサンス氏は、ムルシアにおけるイズピスア氏の実験を承認した委員会の委員の一人だった。彼の見解では、広州で行われているような実験がヨーロッパで承認されるかどうかは「疑わしい」。なぜなら、ヒト細胞がブタの胎児の脳に侵入する可能性があり、実際にそのような事態が起きたからだ。
「主なリスクは、細胞が中枢神経系に侵入し、ヒトブタの体を作ることです。あるいは、生殖系に侵入する可能性もあります」と彼は警告した。
全米移植財団の創設者は、「はるかに有望な道」は、遺伝子組み換え豚を作製し、豚の臓器が移植後にヒトで拒絶反応を起こさないようにすることだと考えている。2021年9月25日、ニューヨーク大学の外科医チームは、脳死の女性への豚の腎臓移植に成功した。2022年1月7日、メリーランド大学医療センターで手術を受けたアメリカ人のデビッド・ベネット氏は、胸の中に豚の心臓を持つ世界初の人物となった。ベネット氏は2ヶ月後に心不全で亡くなったが、心臓が豚ウイルスに感染していたにもかかわらず、臓器拒絶反応の明らかな兆候は見られなかった。
スペインの化学者マルク・グエル氏は、豚のDNAを改変してヒト移植用の豚の臓器を作成する米国企業eGenesisの創設者の一人です。グエル氏もこれらの新たな研究結果を歓迎し、「種間のキメリズムの限界をより深く理解するのに役立つ可能性があります」と述べました。
バルセロナ・クリニック病院の院長で腎臓専門医のジョセップ・マリア・カンピストル氏は、ブタヒト胚がもたらす可能性を強調した。「ブタヒト胚は無尽蔵の臓器源となり、特定の患者のために、個々人に合わせた特別なヒト臓器を作製する可能性を秘めています」とカンピストル氏は述べた。
(出典:ティン・タック新聞)
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