近年の幹細胞の培養と機能に関する知識の両方の進歩により、損傷した組織や器官を再生するためにこれらの細胞を使用する多くの技術や研究が開発されました。将来的にも、オンデマンドで臓器を 3D プリントするための素材としての使用が日常的に実装される可能性があります。
彼らには多くのことが期待されているが、ニューヨークのマウント・サイナイ病院の科学者チームが本日PNASに発表した研究など、研究をさらに進めることも必要だろう。その中で、彼らは特定の種類の幹細胞が心臓発作後にどのようにして非常に効率的に心臓組織を再生できるかを実証しています。現時点ではマウスでの研究が行われているが、その結果は将来のヒトへのスケールアップに非常に有望である。
胎盤幹細胞
大まかに言えば、幹細胞は分化してさまざまな種類の細胞を生み出すことができる細胞です。産地に応じていくつかの種類があります。
多能性のため、最も研究されているのは胚細胞です。なぜなら、胚細胞はまだ多能性を持っているからです。つまり、胚のどの層からでも細胞に分化して、後にさまざまな器官を生み出すことができるからです。胎盤を除いて。
Cdx2として知られる胎盤幹細胞に関しては、初期の胚発生においては胎盤のみを発生させることができると伝統的に考えられてきました。しかし、この新しい研究を担当した科学者は、実際にあらゆる臓器の細胞を生み出すことができることを示しました。
それはすべて、実験用マウスの集団において、妊娠中のメスの損傷した心臓が、明らかに幹細胞の作用によって再生することを観察した後に始まりました。研究者らは、これらの細胞（主に胎盤由来）が心臓に移動し、治癒しなければ最終的に心臓発作を引き起こす可能性がある問題を解決したことを観察した。
合成幹細胞とオンデマンド
これが確認されると、科学者たちはさらに進んで、これが本当に制御できるものなのかどうかを分析したいと考えました。これを行うために、彼らは3 つのグループの雄マウスに心臓発作を引き起こし、その後 3 つの異なる種類の治療を施しました。最初の実験では、妊娠最終段階のマウスの胎盤からCdx2細胞を受け取りました。一方、後者は、 Cdx2 を発現しない胎盤細胞で処理されました。最後に、後者には生理食塩水を対照として投与した。
次に、損傷直後と治療から3 か月後の齧歯動物の心臓を磁気共鳴画像法を使用して分析しました。この後、最初のグループの動物では、損傷した心臓細胞のかなりの部分が再生しました。胎盤細胞が損傷領域に移動し、新しい機能的な血管と拍動可能な心筋細胞の両方が形成されました。
彼らは、これらの胎盤細胞が胚細胞と同じタンパク質をコードしており、それによってあらゆる器官を生じさせることができることを発見しました。しかし、それだけではありません。再生が必要な領域への移動を可能にする追加のタンパク質も組み込まれているからです。これは、それらが免疫系によって異物として検出されないようであるという事実と合わせて、それらを胚細胞の限界を克服するための優れた代替品としています。
幹細胞が研究室で目を作るという夢を近づける
これらの科学者らはすでにヒトの胎盤からCdx2細胞を単離しているため、ヒトでも同様の手順を実行できることを期待しています。これらすべてが現実となるというアイデアを実現するには、やるべきことがまだたくさんあります。しかし、現時点では、心臓発作によって損傷した組織を置き換えたり、他の臓器の細胞を再生したりするという点で、すべてが正しい方向に進んでいるように見えます。