人間と羊のハイブリッド胎児の作製に成功

移植向けの臓器作製へ一歩前進

2018.02.21
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発生の初期にヒト細胞を注入され、4週が過ぎたブタの胎児。2017年初頭に大きな話題を呼んだ研究は現在、ヒツジを使った実験を行う段階まで進んでいる。(PHOTOGRAPH COURTESY JUAN CARLOS IZPISUA BELMONTE)
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 2017年の「人間とブタのハイブリッド胎児」に続き、2例目となるヒトと動物のハイブリッド胚の作製に成功したと、米国の科学者チームが発表した。今回作製されたのは、ヒト細胞を0.01%もつヒツジの胎児だ。

 4週が経過する時点まで育てられたこのヒツジの胚は、人間への移植を目的とした臓器作製に向け、一歩前進といえる成果である。

 米国では臓器移植待ちリストに連なる人が10分に1人の割合で増加しており、毎日そのうち22人が亡くなっている。米国内だけでも、心臓移植を必要とする人は10万人以上にのぼるが、実際に移植を受けられるのは1年にわずか2000人だ。

 こうした現状を受け、研究者らは人為的に臓器を供給できないか、様々な試みを行っている。3Dプリントで臓器を作る人もいれば、機械的な臓器の研究をする人もいる。キメラ(異なる2種の生物に由来する細胞をあわせ持つ生物)を作ろうというのもそうした試みの一つで、ブタやヒツジの体内で人間の臓器を育てる方法を模索している。(参考記事:「3Dプリンターで作製した再生医療用の耳」

ヒト細胞の割合が増えた

 キメラを作るには、ある動物の幹細胞を、別の動物の胚に導入する。幹細胞はどんな細胞にも成長できる細胞だが、これは適切に導入するのは非常に難しい処置だ。

 このとき胚のDNAを編集し、特定の臓器を作らないようにしておくと、導入された幹細胞がそのギャップを埋めることになる。こうして、たとえば生きたブタの体内で人間の肝臓を作ることが可能になる。(参考記事:「生命を自在に変えるDNA革命」

 2017年には、この手法を用いた研究者らがラットの体内でマウスの膵臓を育てることに成功し、さらにはその膵臓を移植することによって、糖尿病のマウスを治療できることを証明してみせた。その翌日、米ソーク研究所が、ヒトの幹細胞を導入したブタの胚を4週間成長させることに成功したと発表した。(参考記事:「【解説】ヒトの細胞もつブタ胎児の作製に成功」

【動画】実験室でブタの肺が人の血液を処理
米メリーランド大学医学部、ラース・バードフ医師らの研究室で、人の血液がブタの肺を通過しガス交換を受ける。(解説は英語です)

 幹細胞の専門家らはこの成果を評価しつつも、ブタの胚がもつヒト細胞の割合(およそ10万個に1個)は、臓器移植に使うには低すぎるとしていた。

 そして先日、米カリフォルニア大学のパブロ・ロス氏のチームはテキサス州オースティンで開かれたアメリカ科学振興協会(AAAS)の年次総会において、実験の手法を工夫した結果、ヒツジの胚がもつヒト細胞の数を1万個に1個まで増やすことに成功したと発表した。

「臓器を作り出すには、この数ではまだ足りないでしょう」とロス氏は言う。臓器移植に使用するには、胚の1%がヒト細胞でなければならないと、ガーディアン紙は伝えている。また免疫による拒絶反応を抑えるためには、ブタやヒツジのDNAから、彼らのもつウイルスを確実に取り除くための処置も必要となるだろう。それでも今回の研究は、実用可能な臓器作製に向けた進歩と言える。(参考記事:「生と死 その境界を科学する」

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