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生命延長雑誌

LE Magazine 2008年11月
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再生薬の進歩
BioTimeは老化の時計を再調節するか。

ジュリアスGoepp著、MD
再生薬の進歩

幹細胞の治療法の分野の急速な前進は私達皆で存続する「不滅の炎」の利用のはっきりしない目的に近い方の私達を連れて来ている。 、実際に国際的に知られていた老人病学の研究者の先生ミハエルWest、「あなたおよび私の単語で死んだ祖先が」。いない細胞にから作られることは 明確になった

生命延長は 研究者が多くの前に既存の障壁に馬跳びをすることを可能にする引き起こされたpluripotent幹細胞(iPS)および 人間の萌芽期の祖先の細胞 と(詳しい) 関連している新しい技術を もたらした彼の範例粉砕の仕事について学ぶために先生に、最近インタビューしたWest。 私達のインタビュー後間もなくして、「病気特定の幹細胞ラインの強く新しいコレクションを」作り出すのにハーバード 研究者はことを彼ら使用したiPSの技術を パーキンソン病を含む病気の多くの前進のためのその把握即時の希望、タイプ1の糖尿病、ハンティントンの病気、ダウン症、結合された免疫不全(「泡男の子病気」の)の形態、筋ジストロフィーの2つの形態発表した、および他。1

私達が科学者が事実上細胞を私達の細胞の内部の働きの鍵を開けることができ、またはティッシュが若々しい状態の人体を「大量生産するか」、タイプ インする信じられないく新しい時代の境界で偽りなく安定するハーバード研究者からの最近のニュースと結合される先生とのWest私達の議論に基づいてようである。

これらの前進の含意は巨大である。 それらは遺伝病の容易に入手しやすいティッシュおよび器官の移植、除去、慢性の年齢関連の病気の終わり、および多分物理的な不滅自体を含んでいる。

背景

「私達は人類で最も古い抱負のいくつか間の一致を見て、現代科学が先頭に立っているところで」、西は始まる。 「古代時から、私達は個人が老化し、死ぬと同時に私達が 種が ことを 確認した。 それとして驚かせることは細胞から、私達のそれぞれずっと地球の生命の夜明け以来増殖している成っている鳴る。 そしてそれは、実際に、私達が今日」。老人病学および再生薬を通して達成するように努めるものをの始めだった

生殖システムによって作り出される細胞の血統は「細菌ライン」の細胞としてので19世紀なドイツの科学者の8月Weismann仕事知られていた。 西は続く、細菌ラインの細胞が生命以来の切れていない始めた 決して老化するこれらの 細胞を明らかに続けなかったまたはあなたおよび私はここにいない細胞の血統を表すことを「Weismannは確認した。

Weismannはこの基本的な質問に興味があった: 私達の体(体細胞)の非細菌ラインの細胞は手掛り で当然老化し、死ぬことそれがなぜあるか。 西が頼むように、私達の皮、私達の血、私達の骨および非常に短いある一定の時間に老化するために再生可能にプログラムされる私達の頭脳の細胞はそうなぜある「が細菌ラインの細胞はずっと年の十億のために増殖しているか」。

興味をそそられて、Weismannは1881年に驚くほどの予言を、理由の個人の年齢が体細胞が(私達がから 大抵 成っているか何限界なしで)どうかして増殖のための容量を(まだ原始単一細胞の創造物で固有)失ったことであることを推測するし。 その機能を元通りにしなさい、Weismannは要求し、1つは私達の細菌ラインの細胞で現在の細胞不滅をまだ元通りにする。

限界がへ単に停止する前に何時の人間の体細胞が生体外で再生できるかあること、一連の優雅今50年代の生物学者によるレオナルドHayflick 古典的な 実験、実際示し。 Hayflickは細胞の写しの生成の比較的短い数の後で動くようである細胞「時計」かへのどんな量の存在を発見した。

Telomeres: 細胞ヒューズ

その神秘的な「細胞時計」の実際の物理的な性質は何限界人間の体細胞の寿命であるか。

Telomeres: 細胞ヒューズ
DNAを含んでいる核心を示すために汚れる原始胚細胞。

先生が彼の科学的なキャリアを始めた時West、彼は細胞老化のこの本質的な時計が染色体とどうかして接続されたこと確信されるようになった。 彼はロシアの科学者がAlexy Olovnikov 1970年代初頭に提案したあまり知られていない理論に興味をそそられるようになった。2,3"は のようOlovnikovの考え各染色体の端にDNA順序を繰り返すそれだった時計としてので必ず複製された細胞機能した非常に熱いヒューズ、区分(telomereと呼ばれる なったより短く、より短くだった。 それが「なくなったときに」、細胞機械類体細胞の老衰を」。は誘発する重大な遺伝物質のコピーの重大エラーに信号を送った、 実物大の繰り返すtelomere順序は細菌ラインの細胞で絶えず新しいtelomere DNAを回した「不滅になる酵素」によって、Olovnikovは提案し、維持され、永久に再生するように細菌ラインの細胞がする。4

1986年までに、西は(telomeresは短くされた体細胞、有限な寿命がある)の各生成と白血球、精液のような細菌ラインの細胞の長さを維持したがことが分った生物学者のハワードのコックの仕事を読んだ。

どんな西がでまだ「telomere賭けとして造り結局Geronと電話された会社を始めている裁判所の投資家」。の参照するか西がに休暇を衛生学校からの取ったほどこれらの困惑の部分を見てだった説得力をこめてうまく収まりなさい 「40,000,000ドル」、西のリコールあとで、「賭け完済した」。 西のグループは実際今生殖細胞を不滅保つtelomere DNA 重大な繊維を回す機能のためにtelomeraseとして、知られていたOlovnikovの神秘的な酵素を、絶えず作り出した。

不滅にされた細胞: それらは個々の寿命を延ばしてもいいか。

しかしそれは働くか。 先生は実際に普通育ち続けることができる彼ら自身の不滅版にティッシュ文化の少数のスコアのdoublingsの後で、切れるために予定された人間の体細胞を変えるでしようWestか。 適切な捧げ物では、西は実際の皮膚細胞を先駆的レオナルドHayflickから集め、それらにtelomeraseの遺伝子を挿入することを選んだ。 「先生のHayflick Immortalization先頭に立たれたノートでは」West先生は驚くほどの調査結果を記録した: Hayflickの未処理の皮膚細胞は文化の約2かの数か月後に、丁度予想通り死に始めたが、telomeraseの遺伝子と注ぎこまれた細胞は同一の文化状態で繁栄し続けた! これらは「telomerized」人間の体細胞科学者の能力を細胞老化の時計を「巻き戻す」示した。5

細胞のimmortalizationが先に大きな飛躍の間、先生を言うWest、どんな役割をtelomereおよびtelomeraseの 酵素が 人間の 個人 のレベルで老化で担ったかそれは明確ではなかった。

この時点で入る複数の陰謀的な方向があった。 telomereの長さが多くの慢性疾患の危険と 関連していることが、今、例えば知られている。6-12 すべてのtelomeresのtogether-wouldn'tを延ばすボディのあらゆる体細胞にtelomeraseの遺伝子を元通りにする方法を単に見つけることについての何細胞の本質的に無制限の供給が付いているボディのその結果か。

「丁度私が中間90sでいかに考えていたかである」、西に答える。 「ウイルスのtelomeraseの遺伝子を包むためになぜちょうどか。 (ウイルスは細胞に特定の遺伝子を導入する共通の実験室方法を提供する。) 遺伝子療法は年齢のその時来なかったが、私達がそのアプローチを取ったら、成功したことに、それ老化の深遠な影響を持ってもよいようである。

ES細胞およびクローニング

ES細胞およびクローニング
BioTimeの科学者は新しい原始細胞のタイプの分子特性の情報を捕獲する。

しかしウイルスを使用して遺伝子の移動は90年代の落とし穴に、特に満ちているやりにくい仕事だった。 劇的な概念的な跳躍では、West先生は代わりを提案した: 精液が卵を肥やす直後に形作られるES細胞に戻って徹底的にやらないためになぜか。 第1のために複数の細胞分裂周期は、すべての細胞同一であり、あらゆる細胞に区別することができるボディをタイプ インし(実際、いわゆる「一卵性双生児」は離れて裂けている2細胞の胚の結果であり全く新しい個人を各原始ES細胞から作り出す)。

「私達がES細胞を不滅にすることができたら」西は、傷つけられたティッシュを再生するために中心にこれらの原始細胞を注入することによって若い心筋を作る心臓発作の後で言う、「私達可能性としては人間の中心を、例えば修理してもよい」。 それは私達が人間のこの技術を使用して既に臨床試験を(cardiomyoplasty)見ているので驚くほど予知する視野だった。13

1998年に、西は老化させた体細胞が細菌ラインに、のような戻ったらことをクローニングで使用される、それだけでなく、プログラムし直して可能であるかもしれない言ったり皮膚細胞を、また再調節した老化させた細胞の老化の時計を推論したがES細胞に。 1999年に、トロッコをクローンとして作ったチームはヒツジ クローンとして作ることが実際これをしなかったことを報告した、すなわち卵細胞がtelomereの長さを再調節できなかったのでトロッコが生まれる古かったことを、それらは報告した。しかし 14、West's後で先生のグループはトロッコのチームに間違っているそれがあったことクローンとして作ることが動物の細胞の老化の時計を結局再調節できることを示し。15

これは実際にヒト細胞で私達が最初にから開発された原始ES細胞に皮膚細胞を回す老化の時計を再調節する細胞タイム マシンとして卵細胞のような細菌ラインの細胞を使用する方法があるかもしれないことを提案し、老化の被害を修理するために種類の若い細胞そしてティッシュを作成する。

当然、人間のES細胞のクローンとして作ることおよび使用は非常に論争の的になる、なんと言っても。 状態は極度な政治にポーズをとること公然の科学的な欺瞞の一方で、16,17および 例によって他方ではより悪くなされた。18-21 これらのプロシージャはまた技術的に挑戦している。

必要がある何を知る: 再生薬の進歩
  • 幹細胞療法に途方もないpotentialforが修理し、再生し傷つく、医学の適用老化の器官、ティッシュの開発病気にかかったある。 幹細胞療法は細胞老化の時計を回し、根本的な生命延長を促進できるかもしれない。

  • この刺激的で新しい分野の最前線でgerontologistの先生はあるミハエルWest、BioTime、Inc.のCEO。

  • ボディの体細胞が老化し、死ぬ間、細菌ラインの細胞はずっと年の十億のために増殖している。

  • telomeresの短縮は細胞老化とつながり、telomereの長さは多数の病気の危険と関連している。

  • 生殖細胞はそれらがtelomeresの長さを維持し、永久に再生するようにするtelomeraseと呼ばれる酵素を所有している。 体細胞にtelomeraseの遺伝子を導入することは長寿を高める。

  • West先生はES細胞が途方もない治療上の約束を提供するかもしれないことを提案した; 但し、ヒト胚から得られる人間のES細胞の使用は非常に論争の的になる。

  • 卵細胞からの体細胞へのトランスクリプション要因をもたらすことはそれらをあらゆる別の細胞にタイプ インするボディを開発することができるES細胞に変形させることができる。

  • 調査は引き起こされたpluripotent幹細胞がtelomeresの長さを維持する活動化させたtelomeraseの遺伝子を示すことを示す。 これは人間の細胞老化の逆転の第一歩であることができる。

  • 萌芽期の祖先の細胞は、血または神経系の細胞のような特定のティッシュのタイプの多くの細胞に成長することができる。 傷つけられたか、または老化させたティッシュに注入されたとき、それらは健康で適切な細胞のタイプに成長できる。

  • 最近の調査は神経系の無秩序、musculoskeletal条件、ischemic打撃、脳腫瘍、および多くの管理でことを幹細胞療法の把握約束示す。

クローニングを越えて: 現代再生薬の境界

クローニングを越えて: 現代再生薬の境界
人間の顔の細胞をはじめて作る潜在性がある神経の頂上の細胞の顕微鏡の概観。

「しかし実際によいニュース」、West先生は明らかな興奮と言う示してしまったこと、「ある分子を取ることは可能であることを日本の京都大学のチームが、卵細胞から 今トランスクリプションと呼ばれて考慮し通常の体細胞の変形の卵細胞自体のようにちょうど行動するのに使用したりそれらをES細胞になる時間に皮およびそれを取り戻すことから言う!」である

過去十年のための媒体を没頭させた挑戦的な、論争の的になる技術の何れかクローンとして作られる胚またはから幹細胞をクローンとして作り、得るための必要性無し。 「新しい細胞引き起こされたpluripotent幹細胞( iPS)と」、は西説明する呼ばれる。 「それらはES細胞と機能で同等であるが、から胚それ故に名義変更来ない。 考えは簡単である: 皮膚細胞を取れば、皿の培養しなさい、3で加えなさいこれらのトランスクリプション要因の4つ、および、二三週間にわたって、皮膚細胞はES細胞とそっくりに機能する幹細胞のコロニーに再び変形する。22-24 それはであるちょうど豪華、実際に」。

「iPSの多数のペーパーがこれらの細胞で今telomeraseの遺伝子の切換えを示してしまったので次の12か月中に、科学界が、はじめて、ヒト細胞の老化の逆転を文書化してしまうことを」 、先生を、「私信じる続け、West。

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