いよいよ来夏に臨床研究開始!iPS細胞で脊髄損傷治療!うっす〜い知識で語るサルでもわかる程度のiPS細胞のはなし

先日ある朗報が飛び込んできました!

iPSで脊髄損傷治療、慶大が承認へ 来夏にも臨床研究

いえ〜い!ウッヒョー!!ドンドコドンドコ!!!

やったね!待ちわびたよね!
数年前からいよいよそろそろ…って焦らしに焦らされてようやっとその知らせが!
私よりもずーーーーーーーーっと待ってた多くのせきそんズのみなさんも小躍りして喜んでいるのではないでしょうか!
待っているだけで文句しか言わない私とは逆に、主治医の先生的にはこの早さにとても驚いていると言っていました。
賢い人本当にありがとう!これからも引き続きよろしくおねがいします!

今回は、iPS細胞ってそもそもどういうもんなん?っていうレベルの知識しかなかった私が、ネットサーフィンだけで集めたiPS細胞知識をみなさんに共有させてください!という記事になります!
恥ずかしげもなく言いますが、本当にうっすい情報の記事なので、Wikipedia丸写しの大学生のレポートとか、NA○ERのまとめ記事を読むくらいの信憑性と安い気持ちで読んで下さい!

まるで魔法!?夢の人工万能細胞ってどんなもの?

iPS細胞の話をする前に、まずとにかく知っておかなくてはいけない「幹細胞」のお話から。

幹細胞について知ろう!

みなさんは「幹細胞」という細胞をご存知ですか?
髪の毛って抜けたり切れたりすると自然と新たに髪が生えてきますよね。
傷口も気づかないうちに治癒していることがあると思います。
この私たちにとって当たり前の現象は、幹細胞があってこその現象です。

幹細胞とは、血液や皮膚などの細胞が絶えず入れ替わり続けるような組織を保つために、失われた細胞を再び生み出して補充する能力を持った細胞のことを言います。
よく聞く皮膚のターンオーバーも幹細胞によって起こるメカニズムです。

幹細胞と呼ばれるには

幹細胞と呼ばれるには、色んな細胞を作り出す「分化能」と、自分自身全く同じ能力を持ってを分裂することが出来る「自己複製能」の二つの能力が無いといけません。

分化能と自己複製能があってはじめて幹細胞と呼ばれるよ

幹細胞の種類

ひとえに幹細胞と言っても、幹細胞にも様々な種類があります。

全能性幹細胞(Totipotency)


一個体を作るすべての細胞になれる正に全能!
すべての細胞の始まり?と言っていいのか?
基本、全能性幹細胞は胚発生(受精卵が分裂し始めたころ)の初めしか存在しません!
全脳細胞が分化して多能性幹細胞になります。
切っても切ってもプラナリアで有名なプラナリアは全身に全能性幹細胞が存在するそうです。

多能性幹細胞(Pluripotent Stem Cell)


私たちの体のどの細胞をも作り出す万能細胞
色んな組織幹細胞を作ることができる唯一の細胞です。

組織幹細胞


私たちの体の中に自然に存在し、働いている幹細胞。
骨髄には造血幹細胞があり、赤血球や白血球などの血液細胞を作っています。
その他、皮膚や肝臓など様々な場所で見つかっています。
骨折が治るのも、髪の毛を切っても伸びたり、抜けてもまた生えてくるのは、それぞれの場所に存在する組織幹細胞の働きの自己複製のおかげです。

こんなふうに 私たちの体はさまざまな細胞から成っていて、その細胞の元が「幹細胞」ということがお分かりいただけたでしょうか。
さてさて、そんで幹細胞はどうiPS細胞と関係あるんだ?というわけなのですが、iPS細胞はこの幹細胞を人工で作った代物なのです!

iPS細胞とは?

【iPS細胞】 人工多能性幹細胞(induced pluripotent stem cell)

読んで字のごとく、人の手によって作られた多能性幹細胞です。
先程説明したとおり、多能性幹細胞は万能細胞と呼ばれる、何にでもなれる細胞です。
これを人工で作っちゃったって聞いただけで、「やべえ」って感じしませんか。

「そもそもなんで人工で多能性幹細胞を作らにゃならんのだ」っていう背景をお話ししたいと思います。

iPS細胞を発明した背景

病気や怪我で失われた臓器などを再生するための研究は何年も前から研究されていました。
そのひとつがES細胞
ES細胞とは、ヒトの胚(受精卵)に含まれる多能性幹細胞を取り出して培養し作られる細胞をいいます。

樹立された1998年当時は、ヒトのありとあらゆる組織や臓器の細胞を作り出し、細胞移植治療や再生医療が可能になると期待されていました。

けれど、ES細胞は不妊治療で使用されず廃棄予定の受精卵を使うとはいえ、子供になる可能性を持った受精卵を治療の為だといって壊すのはいかがなものかという声も少なくなく、また他人由来のES細胞で作った臓器細胞や組織細胞を移植したときに拒絶反応が起こる問題もあって、結局現実的な治療法には至っていません。

iPS細胞の誕生

そんなES細胞の問題点をクリアする多能性幹細胞を作る研究が世界中でされました。

そしてとうとう!ヒトES細胞樹立の9年後の2007年、京都大学iPS研究所長山中伸弥教授率いるグループが、人間の皮膚細胞からiPS細胞の樹立を成功させたと世界で始めて報告したのです!

さて、そんなやっべえiPS細胞は一体どうやって作られるのでしょうか。

このように成熟した細胞を多能性幹細胞へと初期化させることで出来るiPS細胞。
生きている上で、年をとるにつれ当然成熟はするものですが、成熟する前に戻るということは不可逆そのもので、まるでSFの話のようです。

しかしこれまでのES細胞の融合実験や、細胞核を未受精卵に移植するクローン研究(クローン羊のドリーとかが有名)などを経て、ゲノム(遺伝子情報の収められた、染色体の1セット)のカギを外す「初期化」の能力がSFでもなんでもなく実際に存在すると知られていました。
(補足:私たちの体の細胞は全てたったひとつの受精卵に由来しており、同一のゲノムを共通に持っていますが、それぞれの細胞では必要な遺伝子以外は情報が読まれないようにゲノムにガギがかけられています。このため、血液が皮膚になったり、皮膚が心筋になることはありません。 引用:https://www.skip.med.keio.ac.jp/knowledge/basic/08/

中山教授はES細胞で特徴的に働いている4つの遺伝子を見出し、これらの遺伝子をマウスの皮脂細胞に導入し、数週間培養しました。
すると導入した4つの遺伝子の働きによって、リプログラミング(初期化)が起き、ES細胞に似た、いろんな組織や臓器の細胞になれる多能性幹細胞が爆誕したのです!(これが2006年に世界で始めて報告されたマウスiPS細胞)
その後工夫を重ね、人間の皮膚細胞に4つの遺伝医師を導入して、2007年にヒトiPS細胞の制作に成功されました!
ちなみにこの4つの遺伝子セットのことを「Yamanaka Factor」と呼ぶそうです。かっけー!

その後みなさんもご存知の通り、iPS細胞研究の功績が認められ、山中教授は2012年にノーベル生理学・医学賞を受賞されました。

リアルに数十年後のお札は山中教授では???

いかかでしたでしょうか?
iPS細胞すごいですね。
改めて勉強してみてやっとその凄さを実感した気がします。
期待値高まる〜!

次回はiPS細胞と脊髄損傷治療の話をまたこんな感じでやりたいと思います。
そうそうそう、医療関係者の方とかでここ間違ってるぞっていうところがありましたら、訂正も合わせてぜひ教えていただけると嬉しいです。

それでは〜。

【参考】※てかまんま丸写しですみません…
京都大学 iPS研究所 CiRA
幹細胞情報データベースプロジェクトSKIP (Stemcell Knowledge & Information Portal)
『iPS細胞を世界一わかりやすく!』ーiPS細胞って?作り方は?幹細胞?
『iPS細胞の問題点』ーES細胞との違いは?成功事例は?実用化はいつ?
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