中国の科学者が無性生殖マウスを作った方法?

本文は中国の科学者がどのように無性生殖マウスを得たかを中心に展開し、誘導幹細胞法を用いてクローンマウスの“小さい”を育成する過程を紹介し、この技術と伝統的な細胞混合クローン法の違いを比較し、この成果の重要な意義、誘導幹細胞法の潜在的なリスク及び後続幹細胞技術の研究進展を述べた。

中国の科学者が無性生殖マウスを作った方法

2009年には、世界的に権威のある科学雑誌“ネイチャー”と“細胞”の“幹細胞”のサブセクションは、中国の科学者による世界的に注目された研究成果を報告した:彼らは雄の黒いマウスの尾からいくつかの皮膚細胞を取り除き、“誘導”後、マウスの子宮内で生きているマウス(無性生殖マウスを得た)の開発は、最初のものは“小さい”と呼ばれています。ネイチャー誌は記者会見を開き、中国の科学者たちの研究を高く評価した。

“リトル”の誕生は、自然にドリーを思い出させます。早くも1996年には、イギリスの科学者が“脱核卵と体細胞の混合法”を用いて無性生殖羊の培養に成功した。その後、ウシ(1999年)、ヤギ(1999年)、ブタ(2000年)、ウサギ(2002年)、ネコ(2002年)、ラット(2003年)、ウマ(2003年)、イヌ(2005年)など、他の動物の同定に成功した。すでに多くの動物が混合細胞で繁殖できるようになった今、“小さな”誕生は動物の無性生殖の新しい方法を追加するのでしょうか。そうでなければ、なぜこの結果が注目されるのでしょうか?

その理由は、中国の科学者が“小さな”を開発するために使用した方法は、もはやドリーや他の動物の“細胞混合法”ではなく、“誘導幹細胞法”と呼ばれる新しい技術であるからです。

“細胞混合法”は多くの動物を繁殖させることができ、動物の体細胞と除核卵を混合した後も“全能性”を持つことを証明し、“氷を砕ける”意義が大きい。しかし、この方法には深刻な欠点がある。1つは、同種または近縁動物の卵を使用する必要があるが、多くの動物の卵は入手が困難である。適切な卵を得るために、科学者は多くの時間を費やし、苦労した。第二に、このアプローチの成功率は非常に低い。ウィルムートの277回の試行のうち、ドリーのみが生き残った。この技術で馬を繁殖させたところ、841個の胚のうち1頭だけが生き残った。第三に、“細胞混合法”によって得られた動物には、“ドリー”が早く死んだような問題があり、細胞混合によって得られた“組み立てられた”細胞の全能性にはまだいくつかの問題があることを示しています。除核卵細胞を使わずに、動物の体細胞に“全能性”を与える方法があればいいのですが。

中国の科学者たちは、雄の黒色マウスの皮膚細胞から37個の“多機能幹細胞”細胞株を“誘導”し、その中から6個を選び、これらの細胞を1個ずつ分離し、1500個以上のマウスの“四倍体”胚盤胞に移植し、マウスの子宮に移植した。21日後、子宮を借りられたラットの1匹がついに最初の黒いマウスを出産した。これが“リトル”である。その後、26匹のマウスが誕生した。27匹のマウスはすべて1匹のマウスの皮膚細胞から採取され、マウスクローンであった。今では、“小さな”第二世代と第三世代は、数百匹の小さなネズミを持っており、この大家族の“ネズミの主人”にもなっています。

“リトル”とその子孫の誕生は、“細胞混合法”を使わずに、わずかな外来遺伝子を使って、動物の体細胞(この場合は皮膚細胞)を“多能性幹細胞”に変えることができることを証明した。これは動物の無性生殖技術の重要な発展であり、幹細胞理論の研究における重要なブレークスルーである。外来遺伝子を使って皮膚細胞を“幹細胞”に“誘導”する方法は、効果的ですが、欠点もあります。ウイルスの遺伝物質を運搬手段として使用します。これらのウイルスは、“運搬”タスクを完了した後、細胞内に永遠に残り、危険な危険を残します。また、細胞のDNAにランダムに挿入され、生物にとって重要な“良い”遺伝子を破壊したり、生物にとって有害な“悪い”遺伝子をオンにする可能性があります。“誘導幹細胞”の“多能性”は、子孫細胞を増殖させ、他の種類の細胞に変化させる強力な能力を持ち、がん細胞を形成するリスクがあることを意味する。幸いにも、中国の科学者が得た“小さな”と“小さな”兄弟は、今や子供たちでいっぱいであり、私たちが恐れている危険はまだ彼らの子供たちには現れていません。しかし、潜在的な危険があるので、予防する必要があります。

2012年、ドイツの科学者たちは、細胞の成長と分化を促進し制御する様々なタンパク質“成長因子”を細胞培養液に添加することで、皮膚細胞を神経幹細胞に変えることができると発表しました。これにより、細胞内の外来遺伝物質の危険性を心配する必要はありません。しかし、このように形成された幹細胞は、まだ“全能性幹細胞”ではなく、限られた数の神経細胞にしか分化できません。このように形成された幹細胞は、成長や分化の能力は比較的弱いが、外来遺伝物質を導入せず、がん細胞を生成するリスクも比較的低い。この技術は無性生殖動物にはまだ使用できませんが、壊れた死んだ細胞や組織を置き換えることができます。細胞工学分野における関連技術の急速な発展に伴い、幹細胞分野における科学者の活躍の未来が期待されています。