過去 3 年間、オランダの Hubrecht Institute の研究者は、心臓幹細胞を探して、マウスの心臓で見つかったすべての増殖細胞を入念にカタログ化し、マッピングしてきました。とらえどころのない細胞は、理論的には損傷した心筋を修復できるはずであるため、それらを見つけることは非常に重要でした.実際、何十年にもわたって多くの研究室が関与してきたその調査は、激しい議論によって特徴付けられており、最近では、改ざんされたデータについて 30 以上の論文の撤回を求める声が上がっています。ただし、今週は全米科学アカデミー議事録 は、Hubrecht チームの研究結果を発表する予定です。心臓幹細胞の証拠はまったくありません。
この結論は、この分野の一部の人々の間での長年の疑惑を裏付けるものであり、幹細胞であるとはどういう意味かという、より深い問題の核心を突き刺しています。より洗練された技術により、細胞集団がどのように可塑的で不均一になり得るかが明らかになるにつれて、一部の研究者は、「幹細胞性」を細胞カテゴリーの定義的な特徴として見ることから、それを多くの種類の細胞が実行または貢献できる機能として見ることに移行しました.
幹細胞は、第二次世界大戦後の放射線被ばくの影響を理解し、治療するために、1950 年代と 60 年代に骨髄で最初に同定され、特徴付けられました。これらの血液幹細胞はまれで、分裂が遅く、自己再生と、血液のより特殊な細胞タイプへの分化の両方が可能でした.彼らは体の血液細胞の貯蔵庫を維持し、損傷への反応を助けました.放射線を浴びると死亡し、体はそれらを置き換える方法がありませんでしたが、骨髄移植 (幹細胞を保持していた) により、システムの再生が可能になりました。
治癒と回復に関連するため、他の組織の幹細胞は、あらゆる種類の状態や病気を治療する方法を探している研究者や医師の間で切望された賞品になりました.
その後、話はさらに複雑になりました。幹細胞は、皮膚、毛包、腸、そして数ヶ月前には骨など、全身の他の成体組織で確認されました。彼らも自己再生し、組織のさまざまな細胞系統を生み出すことができました.しかし、そうでなければ、それらは血液幹細胞とは非常に異なって見えました.それらは異なる遺伝子を発現し、異なるタンパク質と表面マーカーを示し、異なる方法と異なる速度で分割されました。
1990 年代、科学者たちは、成体組織の細胞よりもさらに強力で、体内のあらゆる種類の細胞になる能力を持つ胚性幹細胞を分離しました。同じ頃、科学者たちは、がん幹細胞が腫瘍の増殖に関与している可能性について調べ始めました。そして 2006 年には、分化した結合組織細胞を、胚性幹細胞の多様性を備えた人工多能性幹細胞 (iPSC) に変換することに成功しました。その結果は、幹性が誘導される可能性があることを示しました.
新しいPNASの著者である分子遺伝学者Hans Cleversによると、これらの発見にまだ迫っています。 心臓幹細胞論文は、全身の幹細胞が骨髄の幹細胞のように「貴重で、配線された、魔法の存在」であるという仮定です.実際、血液幹細胞から得られた最初の洞察は、科学者が他の組織の幹細胞についてどのように考えるかを彩りました。
組織修復への多くのルート
見過ごされがちな点の 1 つは、「多くの組織が非常に独創的な方法で自己修復できる」ということです。 「決まった戦略はない」血液では、小さな幹細胞集団が再生の唯一の手段ですが、固形組織では常にそうであるとは限りません.幹細胞自体は異なります。たとえば、幹細胞はより急速に分裂する傾向があり、独自の分子プロファイルを示すため、それらに固有の方法で同定する必要があります。心臓幹細胞が存在するかどうかについて多くの議論がなされてきた理由の 1 つは、組織固有のマーカー (常に厳密であるとは限りません) への依存です。また、他のタイプの幹細胞を特定することが依然として非常に困難である理由の 1 つです。
さらに、固形組織の幹細胞が破壊されると、それらの組織のより特殊化された細胞がしばしば幹のような状態に戻り、代わりに修復機能を引き継ぐことができます。したがって、細胞はこれまで考えられていたよりもはるかに可塑性が高く、アイデンティティが固定されていません。ハーバード大学医学部およびマサチューセッツ総合病院の血液学者および幹細胞研究者であるジョナサン・ホガットは、次のように述べています。 /P>
それは、腎臓、肺、胃、腸を含む多くの臓器で示されています.おそらく最も顕著なのは、（心臓以外の）一部の組織には幹細胞集団がないように見えることです。効率的な臓器再生の縮図である成人の肝臓には、幹細胞がありません。代わりに、その分化した細胞は、必要に応じて幹細胞のように機能します。 「本質的に、肝臓のすべての細胞は、幹細胞のように振る舞う可能性を秘めています。」
したがって、「個々の幹細胞を特定するよりも、特定の組織がその幹細胞機能をどのように実行しているかを調べる方が有用です」と彼は言いました.さまざまな細胞がすべて組織の維持に寄与する方法は、幹細胞性を構成するものであり、特定の細胞タイプや実体ではありません。 「真の」幹細胞がどうあるべきかについて、より独断的な定義に固執することは、幹細胞がより漠然とした範囲にあると考えるのではなく、進歩を妨げてきました.
実際、研究者は、これらの「真の」幹細胞でさえ、効力と挙動が異なることを発見しました. 「私たちは、かなり均一な個体群であると考えていたものに、はるかに多くの不均一性があることを学んでいます」と Hoggatt 氏は述べています。
疑わしい幹細胞、偽の治療
分化した細胞の運命にすでに関与し始めている他の幹細胞と幹細胞を区別することがますます困難になっているため、古い研究を再検討する必要があるかもしれません.米国立衛生研究所の生物学者で、骨格系を研究している Pamela Robey は、新たに同定された骨格幹細胞は実際には前駆細胞である可能性があると考えています。彼女は、実際の骨格幹細胞はさらに希少であり、まだ特定する必要があると主張している. 「本当の幹細胞を持っていると思い込ませるのはとても簡単です」と彼女は言いました。
特に間葉系幹細胞は、骨髄から最初に抽出された多様で多分化能のある細胞ですが、血球は作りません。現在、ほとんどの研究者はそれらを幹細胞とはまったく考えていません (そして、多くの人は幹細胞と呼ぶのをやめました) が、それらが何であり、何をするのかについての混乱の歴史により、それらは「搾取の機が熟している」と、Robey 氏は述べています。承認されていない幹細胞クリニックは、論争の的となっているその地位を利用して、効果がなく、証明されておらず、潜在的に危険な治療法で何千人もの人々を治療してきました.実際には、認定可能な幹細胞を使用した幹細胞治療のうち、食品医薬品局によって許可されているのはほんの一握りです。それらはすべて、何らかのバージョンの骨髄または血液細胞移植を伴います.
しかし、適切な規制を遵守している科学者にとっては、幹細胞のより広い定義が医学にとって朗報となる可能性があります。これは、再生治療が必ずしも存在するとは限らない幹細胞の集団のみを対象とする必要がないことを意味します。むしろ、幹細胞に似た基準を満たす、より分化した細胞を利用できる可能性があります。一部の研究者は、生きた細胞を含む新しい医薬品を考え出す際に、幹細胞性を要因としてまったく考慮しないことに決めました. 「生活が楽になります」と Clevers 氏は言います。
今後は、「原則としてどんな細胞でも幹細胞になり得るという事実を、もっと心を開いて受け入れる必要があります」と彼は付け加えました。
