彼らは、心臓発作を起こしたマウスの心臓を、あたかもそれがなかったかのように再プログラムする

国際的な科学者チームが、心臓発作を起こしたマウスの心臓を再プログラムすることに成功した。彼らは、すでに発達した心臓細胞を幹細胞に戻すことでこれを実現し、心臓細胞が再生できるようにし、この種の事故の特徴的な影響を最小限に抑えました。

結果は非常に良好でした。ただし、 『Science』誌に掲載された研究で説明されているように、それらは注意して摂取する必要があります。一方で、それを人間に当てはめることができるかどうかはまだ不明であるため。そしてその一方で、それが正しく行われなければ、解決策となるどころか、患者の予後をさらに悪化させる可能性があるからです。

まだ調査すべきことがたくさんあることは明らかです。しかし、この興味深い手順について、これまでのところ何がわかっているでしょうか?

冒頭から: 心臓発作とは何ですか?

心臓発作は、臓器が壊死し、十分な血液供給が受けられなくなると発生します。

複数の臓器でさまざまな理由で発生する可能性がありますが、最もよく知られているのは心臓と脳です。それらのいずれかにおいて、それは致命的となる可能性があります。たとえば、この研究で治療しようとしている心臓に焦点を当てた場合、それに伴うすべてのことを含めて、心臓の鼓動が完全に停止する可能性があります。

また、臓器全体が影響を受けるのではなく、特定の領域への血液供給が制限され、したがって心筋の一部だけが鼓動を停止する場合もあります。これは必ずしも致命的ではありません。しかし、その結果、特定の傷跡が残り、衰弱させます。そして、この研究の著者らが心臓を再プログラムすることで予防しようとしているのは、まさにこれらの傷跡である。基本的に、目標は、心筋細胞と呼ばれる心筋細胞が再生することです。まるで心臓発作がなかったかのように。

心臓を再プログラムして心臓発作患者の生活の質を改善する

胎児は幹細胞の供給源であり、胎児には分裂および増殖する能力を備えた細胞がまだ含まれており、特殊な細胞に分化できる前駆細胞が生じます。

したがって、胎児が母親の子宮内で心臓に損傷を負っても、心臓は自ら修復することができます。しかし、私たちが成人した場合、同じことは起こりません。心筋細胞はすでに特殊化されており、損傷なしに増殖して新しい細胞を生み出すことができないからです。

そしてこれはあらゆる臓器に当てはまるものです。しかし、近年、山中伸弥という科学者の発見のおかげで、解決策を見つける試みが行われています。 2006 年、この日本人研究者は、多能性のない細胞から人工的に得られた多能性幹細胞(ほぼすべての組織を発生させることができる) であるiPS細胞を開発しました。

胎児が子宮内で心臓に損傷を負っても、心臓は自ら修復することができます

つまり、彼と彼のチームは、すでに発達した細胞を胎児の細胞のようにすることで、逆行することに成功したのです。それは、正確に山中因子と名付けられた、4 つの転写因子の合成をコードする 4 つの遺伝子のおかげで実現しました。これらの遺伝子はレトロウイルスによって運ばれます。これらは、ゲノムに自らを挿入する能力があるため、目的の遺伝子を特定の細胞に導入するのに役立ちます。適切な場所に挿入されると、ステップバックが発生します。

このことを知って、最近発表された研究の著者らは、おそらく梗塞患者の心臓を再プログラムして、心筋細胞が新しく健康な特殊な細胞になるまで再生および増殖できるのではないかと考えた。

彼らは、山中因子を用いて通常の手順を再現し、マウスでそれを試みました。しかし、彼らは抗生物質ドキシサイクリンからなるスイッチも追加しました。つまり、この薬剤がげっ歯類に投与された場合にのみ再プログラミングが発生しました。

結果は非常に良好でした。ただし、特別な注意を払う必要があるいくつかの問題も検出されました。

考えられる副作用

研究者らは、マウスの心臓を再プログラムするのに非常に短い時間が必要であることを発見しました。ドキシサイクリンが梗塞直後に投与された場合、心臓の再生が起こり、心機能が明らかに改善されました。しかし、それがわずか6日後に行われた場合は、何も起こりませんでした。

さらに、抗生物質を長期間投与すると細胞増殖が制御されなくなり、腫瘍が発生することも判明した。その場合、治療法は病気よりも悪いと言えるでしょう。

したがって、人間で再現する前に、この手順をより徹底的に調査できるようにしたいと考えています。それが同様に有用であるかどうか、そして何よりも、心臓を再生しながら腫瘍の発生の可能性を最小限に抑えてその利点を最大化できるかどうかを知ることが重要です。探究すべき科学はまだたくさんあります。明らかなことは、2006 年以前には、これは事実上 SF だったということです。疑いもなく、山中氏は明らかに2012年に獲得したノーベル賞に値する人物であった。