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生命延長雑誌

LE Magazine 1999年7月


レポート


実験室で 実験室で
論争で包まれて、幹細胞は治療の上で働く

圧倒的な研究が前方にある間、有望な調査結果は人間のES細胞療法が生命にかかわる病気の治癒にキーを提供するかもしれないことを提案する。

Carmia Borek著、Ph。 D.

去年の夏ピッツバーグの医療センターの大学の研究者は打撃によって与えられた損害を逆転させるように意図されている頭脳に科学的な最初の神経細胞の移植を報告した。 右側のまひ状態の患者、62歳の女性および損なわれたスピーチは神経細胞(ニューロン)と、注入された。 操作はプロシージャの安全を調査し、ボディが免疫のメカニズムを通して移植を容認するか、または拒絶するかどうか定めるように意図されている段階I臨床試験の12の第一号だった。 医療団は移植が損なわれた神経細胞の機能を改善するか、または破壊された物を取り替えることを期待した。 プロシージャから主要な医学の複雑化がなかった; 患者は伝えられるところによればよく感じた。 それ以来、他の打撃の患者は彼らの回復の促進を助けるように移植を受け取った。

巧妙な神経の移植は重要な臨床業績である。 大人の人間の脳以来ある回復を助けるかもしれない唯一の技術は神経ティッシュ、移植による損なわれた細胞の取り替えを再生できない。 科学的な会合で調査官によって報告されるの近く最初の移植が、患者の何人か異なった程度の穏やかな回復を示した1年後。 これは有望な印である。

必要性の傷つけられた頭脳、損なわれた中心または他のどの器官も取り替えるために移植の規則的な供給を開発することは可能であるか。 仮説的に答えは空白、行なわれていない細胞のが行ったり、(区別)ことができたり事実上他のすべての細胞のタイプに分かれ、成長する胚からの培養細胞によって「はい」。 最終的に呼ばれるので、これらのpluripotent幹細胞は移植療法のためのティッシュに成長するように中心、頭脳、腎臓のような損なわれた器官を等修理するためになだめすかされる。

科学者は首尾よくマウスのES細胞を培養した。 それらは異なった細胞のタイプに成長するために幹細胞を開発を調査し調整する、指示し環境要因および遺伝子をティッシュとして作用する接木として移植する。 人間でない霊長目のES細胞はまた培養された。 しかし大ニュースはデモンストレーションとの1998年に人間のES細胞が文化で育てることができること入って来た。 ニュースはオーダー メイド器官の視野の公共の想像をつかまえ研究のためにヒト胚の幹細胞をとそのような研究のために政府の資金の禁止の討論に政府の統制機関を使用することの倫理かき混ぜた。

萌芽期のヒト細胞を生きた育て、保つことの技術上の実績が印象的な業績の間、挑戦は前方にある。 人間の移植療法および他の使用のための幹細胞の潜在性を実現するため、それらが更に調査されなければならない望ましいティッシュに成熟するようにする条件ことに注意することは重要である。 野生動植物の幹細胞の開発からのある糸口は道を開くのを助けるかもしれない。

血球開発 幹細胞の最も簡単な定義は、区別された細胞それ自身を再生し、成長したの娘細胞を作り出すことができる未熟な細胞のそれである。 さまざまなタイプの茎が細胞すべての境界あるしかし中心、腎臓または神経細胞を含む特別な細胞としてすべてが、作用できない。 しかし、幹細胞がある特定の好ましい条件の下でレプリカの娘細胞に、分かれるとき、これらの娘細胞のいくつかは「区別する」継続する。 それらはそれから中心、腎臓、頭脳および他のティッシュの細胞として作用に託されるようになる。 画一的な細胞として分かれ、1つ以上の区別された細胞のタイプを作り出す容量はボディの幹細胞の機能の中心機能である。 これらの機能は胚の開発と生命中のティッシュの毎日の消耗を修理するために必要である。

ある特定のティッシュでは、細胞は絶えず更新される。 幹細胞は生存期間が有限である細胞を取り替えるために区別された細胞を作り出す。 赤血球、ボディの酸素のキャリアは、120日ただ住んでいる。 それらは骨髄の幹細胞から形作られる新しいものと絶えず取替えられる。 酸素のレベルが14,000フィートでアンデスのような低い、付加的な赤血球高度で新しい環境に合わせている間低酸素の供給に対処を助けるように作り出される。 消化系では、腸の幹細胞は腸を並べる捨てたそれらを取り替える細胞に絶えず区別する。 皮の幹細胞は皮を作り、毛小胞の幹細胞は毛を作る。 免疫細胞の広い範囲を作り出す幹細胞は伝染および発火の間に増加するホルモンそっくりの物質によって特別な信号に応じて成長した免疫細胞に区別する。

最近ヒト胚から培養される物のようなES細胞は、さらにもっと魅惑的である。 胚の開発の初期で、肥やされた卵が数回だけ分けたら、blastocyst胚のこれらから培養される細胞はタイプ インするそれらをpluripotent作るボディをすべての細胞を本質的にもたらす段階できる。 そして、全く、ヒト胚の幹細胞の成長を報告しているチームはまたマウスに移植されたとき、人間のES細胞がいろいろ認識可能なティッシュを形作ったことを示した。

傷害および病気の州は細胞の損失または細胞機能障害と関連付けられる。 打撃は 神経細胞(ニューロン)および影響を受けた区域の頭脳機能の損失の死と関連付けられる。 アルツハイマー病 パーキンソン病 または 他のneurodegenerative病気の人々は脳細胞の遅い退化そして死の犠牲者である。 ちょうど厳しい心臓発作があった人は中心の大きい区域の細胞が死んだ状態にであるかもしれない。 後者の場合、結果は彼/彼女の心筋の部品だけ血をポンプでくめることである。 頭脳および他の器官への酸素および他の栄養素の不十分な流れは続き、生命を脅す。

これらの病気にかかった州の多数では、移植による細胞の取り替えはティッシュ機能を元通りにする好ましい選択である。 細胞の移植は自己の再生のプロセスの同一の娘細胞を作り出す必要としたり、また運命が必須の専門にされた細胞に区別することである娘細胞を作成する幹細胞を。 連続的な自己の写しは2つの理由で必要である。 第1は研究者が長い一定期間の処置のために必要とされるティッシュの移植を維持することを可能にすることである。 第2理由は、組み込む原則的には、大人のティッシュに移植され、機能成長した細胞ティッシュに自身になることができる多量の未熟な細胞の生産そして維持を可能にすることである。

120日ただ住んでいる赤血球の場合には、血球の有効な移植は最初に倍力を再建し必要とする、できる赤血球の人口を赤血球の人口の補充との継続によって古い物が死ぬように達成。 これは長い一定期間の間自己更新できる移された幹細胞とだけ可能である。 正常な細胞と癌性leukemic血球を取り替えるのに使用される骨の髄細胞の移動が多分病気にかかったティッシュのティッシュ機能を元通りにする細胞の取り替えの最も最もよく知られた例である。

少し成功に会った特定の大人のティッシュからの人間の幹細胞文化を確立するための多くの努力がずっとある。 試みられた代替方式は異なった細胞のタイプに成長できる人間のpluripotent幹細胞を培養することだった。 すべてのタイプの胎児および大人の細胞を作り出す機能のPluripotentの幹細胞は早い胚だけと幹細胞の腫瘍によって呼ばれるteratocarcinomaにある。 teratocarcinomaの細胞からの文化はずっと実験調査で使用中しばらくの間である。 癌性起源がそれらを人間の治療上の目的のために不評にするけれども、成長した細胞に微分に癌細胞として実際にしない。 実際、打撃の患者で使用された移植された神経細胞は変えられたteratocarcinomaの細胞からあった。

分かれることができるおよび長い一定期間の反復実験は2つの例の文化で伝えられるところによれば育った人間のES細胞。 少数の細胞だけ(blastocysts)ある早い胚からの細胞が生体外で培養され、8か月間以上細胞の分割の文化として維持できることを第1、示されているおよび共作者ウィスコンシン大学の先生によってジェームス トムソン1998年11月に報告されて。 これらの胚は体外受精の結果で、含まれた個人によって寄付された。 細胞に常態の早いES細胞のすべての特徴があった。

接木の拒絶を避けるために彼らの免疫組織の、奪い取られたに注入されたときマウス人間の胚細胞が多くの認識可能な人間のティッシュを形作ったことがトムソンおよび同僚は分った。 腸、骨、軟骨、筋肉および神経ティッシュのライニングのこれらの含まれた細胞。 管理された条件の下で皿で保たれて時でさえ、適切な成長の専門にされたティッシュに更に成長できる明瞭な萌芽期ティッシュに区別されるES細胞は調節する。 従って、成長はおよび微分は生体外で科学者がヒト胚で直接調査することができない初期の進化のでき事を、特に調査することを可能にすることができる。 これらは妊娠の不妊そして損失と関連付けられる調査問題、また生まれつきの障害に有用かもしれない。

第2レポートはボルティモアのジョーンズ・ホプキンス大学の医科大学院にウィスコンシンから実験室から1,000マイル以上、来た。 ジョンGearhartおよび共作者先生は、それ以上の開発の後で、卵巣または睾丸(原始の生殖細胞)になる萌芽期ティッシュからの人間のpluripotent幹細胞の分離そして培養を報告した。 ティッシュは5から中断された妊娠の9週古い胚に起きた。 細胞は20週間以上文化で分かれ続け、pluripotent幹細胞の特徴を示した。 それらは文化で保たれたとき胚の開発のそれ以上の段階に区別できた。 動物に注入されてと細胞がいかにするかまだ報告されていない。

もっと最近、ミラノ、人間の萌芽期の頭脳からの幹細胞の隔離に成功するイタリアからの調査チーム。 育った条件によって、細胞に異なったタイプの脳細胞に成熟する機能があった。 これらの細胞の巧妙な培養は常態によって専門にされる萌芽期の脳幹の細胞の源からの臨床頭脳の移植のための約束を示す。

成長する人間の幹細胞の技術上の実績が刺激的であるけれども、まだされるべき多くがある。 複数の区域では更に療法および移植の可能性を探検するために、付加的な研究は行なわれなければならない。 微分は組織を破壊された方法に起こり、多くの細胞のタイプの混合物を作り出す。 細胞の混合された人口は特定のティッシュに移植のために不適当である。 多くの細胞のタイプがあるとき興味の細胞が得ることを防ぐ修理を必要とする意図されていたティッシュ区域にティッシュに互いに競うかもしれない入るために、それらは。 さらに、移植に画一的な幹細胞が残れば成熟しないで不明確に画一的分かれる幹細胞の腫瘍に成長するかもしれない。 たくさん幹細胞が長い一定期間のための他のティッシュを形作ることができる、すなわち残るpluripotentように必要な条件について学ぶことがある; 特定の成長した細胞のタイプに区別するために幹細胞を運転する条件および物質について学ぶべき多くは必要とした。 遺伝の一致の欠乏は移植を要求する萌芽期の源および患者のアイデンティティの一致の接木の拒絶、それ故に仕事で起因するかもしれない。 将来、このハードルは患者からの大人の細胞を培養し、ES細胞を作成するのに患者の細胞の遺伝物質を使用することによって克服することができる。

例を説明するためには、仮定の状況を取ろう。 印の名前によって誰かは厳しい心臓発作がある。 技術者は印の皮膚細胞のいくつかを取り、分け、遺伝物質の除去し、そして、余りに、取除かれる遺伝物質すべてがあった寄付されたヒトの卵細胞にそれを注入する。 卵は生体外で分かれるように刺激され、胚は皿で成長する。 胚の初期では、細胞は多くのタイプの細胞に成長できる中心の細胞を含むpluripotent幹細胞として取除かれ、培養される。 医療団は細胞を維持し、中心の細胞だけに成長するようにそれらをなだめすかす条件の下で育てる。 細胞が印のティッシュへ完全な遺伝のマッチであるので、外国の細胞を攻撃する免疫細胞によって拒絶の危険なしで彼の中心に移植することができる。 細胞は心臓発作で死んだ物を取り替える。 早く生命に取られ、いろいろ損なわれた器官を修理することを後で使用される凍結する細胞の銀行があるために将来可能かもしれない。

先に記述されている打撃の患者への神経細胞の最初の移植は正常な人間のES細胞の報告された巧妙な培養する前にされた。 「損傷の限定からの無くなった頭脳機能の復帰への打撃の薬の転移に印を付けるチーム リーダーの先生によってKondziolka記述されているように神経の移植は」、人間の幹細胞の腫瘍、teratocarcinomaから開発された神経細胞の使用によって、された。 最初に、打撃の損害は放射能平均(コンピュータ断層レントゲン写真撮影CT、または核磁気共鳴NMで)頭脳にあった。 それから、文化にしばらくの間および利用できる商業的にあったteratocarcinomaの細胞ライン(teratocarcinomaの細胞)から隔離された少なくとも2,000,000の神経細胞(ニューロン)は複数の場所の打撃の損害の近くで、注入された。 細胞の移植の接木は作り出すように幹細胞を十分に区別されて刺激する ビタミンAの関連の混合のretinoic酸と腫瘍の細胞を扱うことによって作り出され、ニューロンを非分ける。 簡単な化学薬品はニューロンによってだけ使用される一組の遺伝子の刺激によって細胞に対する劇的な効果を達成する。 同時に、retinoic酸は他のティッシュに区別するように細胞に指示する他の遺伝子を抑制する。 区別され、もはや分かれて、移植された細胞が患者のために安全、すなわちnoncancerous考慮されなかったら。 同じような移植があったラットでは接木は年以上のために癌性州に戻って戻ることの印を示さないで存続した。

神経細胞の移植と扱われた患者はまだ監視されている。 perimentally作り出された打撃に苦しんでいるラットの同じような調査は区別されたteratocarcinomaの細胞の接木が頭脳の重要な回復で起因したことを示した。 何百万の頭脳への細胞の注入は損傷を逆転させ、無くなった自発運動量および認識機能を元通りにした。 細胞のより小さい数の注入は月だけ持続させたが、細胞数を高めることおよび免疫細胞によって接木の拒絶の危険を下げるためにcyclosporinと動物を扱うことによって長期回復は観察された改善で起因した。

首尾よく人間のES細胞を培養することの潜在的な臨床応用は広い。 不明確に育ち、ヒト細胞のタイプに区別できるpluripotent細胞の1つの即時の適用は薬剤のスクリーニングである。 これは十分に成長したヒト細胞ラインの薬剤のスクリーニングが異なったティッシュのタイプの薬剤の毒性のためにテストすることを可能にするかもしれない。 培養された人間の胚細胞が成長のヒト胚の細胞に類似しているので妊娠の間に正常な萌芽期の開発と干渉するかもしれない薬剤を識別するのに、使用できる。

たくさんの無病の細胞はいろいろな種類の病気の患者に希望を持って来る移植で作り出され、使用されるかもしれない。 インシュリンを作る膵臓の細胞はための糖尿病、神経細胞のインプラントための頭脳の特定地域の損傷をアルツハイマー病を含む痴呆とパーキンソンを、打撃および患者を扱うために扱う修理する開発できる。 細胞はレバーまたは腎臓の細胞に病気にかかった、損なわれた器官を修理するために区別できる。 胚細胞は血で見つけられる細胞の広い範囲を作り出すようにそれらを刺激する物質--骨髄の移植への可能な代わりにさらすことができる。

細胞の移植への挑戦は免疫組織が受け手に異なり、外国の細胞を拒絶しがちであることである。 注入された神経細胞を持つ打撃の患者の処置の場合には拒絶を防ぐのに、cyclosporin、免疫の抑制の化学薬品が、使用された。 動物実検は胚細胞が免疫組織によって受け入れられ、外国ように受け手の免疫細胞によって確認されないために変更できることを提案する。 原則的には、これは胚細胞の変更によって遺伝的にそう「普遍的な提供者として作用する」、すべての患者に受諾可能達成できる。 そのような作戦は遺伝子を変え、好ましい変えられた遺伝子が付いている細胞を選ぶために異なった薬剤との細胞を扱い、の困難なコースそして異なった成長の状態を含む。

また、患者の細胞と遺伝的に同一であるES細胞はできる先に厳しい心臓発作から傷ついた心筋の処理で記述されているように、作成。 この作戦はクローニングで使用されたステップを要求する。 技術者は細胞を、患者からの皮膚細胞のような、取り、文化の育てる。 空を使用してガラスはunfertilizedヒトの卵細胞に人間の毛髪の直径の第10であるピペットを、技術者移す細胞のDNAを含んでいる細胞、遺伝物質の核心を、呼んだ。 卵は感電によって胚に成長し始めるために活動化させ。

このunfertilized卵の唯一の遺伝情報は患者の細胞のDNAからある。 それがblastocystの段階の早い胚に成長すれば、人間のES細胞は培養される。 提供者と同一の区別された細胞遺伝的は療法のために作り出される。 卵への大人の細胞からの核移動の技術はヒツジのトロッコをクローンとして作ることで使用されたものだったがトロッコになるべきだったものがにここにトロッコの母の遺伝物質を含んでいる卵が子宮に植え付けられ、望ましい幹細胞を培養するために皿で育てられる早い胚によりもむしろ成長する。

人間のES細胞がpluripotentであり、異なった条件の下で異なったティッシュに成熟できるけれども胚を形作ることができない。

ヒト胚を使用して研究は公共および政府サポートおよび抵抗に会った。 これまでのところ、2第1で起因した研究はGeron Corporationからの民間資金によって人間のES細胞の培養で支えられた報告する。 クローニング ヒト胚の米国の議会の禁止はある。 但し、今年初めに、国立衛生研究所は胚の幹細胞の研究が米国の保健社会福祉省によって免除されたが発表したり、胚から非政府サポートを通した既に得られてしまった幹細胞で研究するためにことを限られる。 胚からの細胞の抽出そして培養の禁止は残る。

NIHは残りの豊饒の調査および処置からのblastocystsの内部の細胞から人間の幹細胞を得たトムソンの結果によって決定の理由を説明した。 幹細胞が多くの種類の細胞に区別する機能を保つが子宮に植え付けられたら胚を形作ってない。 従ってNIHの声明は細胞がヒト胚から得られてもそれを「、彼らではない自身ヒト胚」言う。 皿の人間の幹細胞を育てるためには、最初に胚を培養するのに使用されるblastocystの細胞の外の層を取除かなければならない研究する。 trophoblastsと呼ばれるこれらの外の細胞は胎盤、胚を養い、拒絶から母の免疫組織によって子宮の保護するティッシュの開発のために必要である。 従って、この外の層を取除くことによって研究者は残りの内部の細胞が子宮で成長することを防ぐ。 原始の生殖細胞、卵巣をもたらし、終えられた妊娠からのより古い胚を使用して睾丸されたティッシュからのGearhart培養の幹細胞の仕事。

上院聴聞会で、免除するために上院を懇願した証人は胚の研究の中央政府禁止からの幹細胞の研究27歳でパーキンソン病と診断された人をおよび糖尿病を持つ7歳の子供がいたハーバード大学教授を含んでいた。 病気は両方とも幹細胞の研究および細胞療法から寄与できる病気の中にある。 科学的で、医学界は保健社会福祉省の決定を元気づけ進むように隔離された幹細胞の研究がする。 但し、カトリック司祭の国民会議のためのスポークスマンは決定が胚の破壊に刺激を提供するかもしれないこと、言抗議した。 新しい道を追求するために萌芽期の開発を調査し、幹細胞療法によって病気を治すために科学者が連動になると同時に胚細胞の研究の討論は続く。

参照:

ボンのD第1の細胞の移植は打撃の損傷を逆転させることを向けた。 尖頭アーチ1998年; 352:119

執事D. Breakthroughは米国の胚の討論をかき混ぜる。 . . 性質1998年; 396:104-105

Gearhart、J。 人間のES細胞のための新しい潜在性。 科学1998年; 282:1061-1062

培養された人間の原始の生殖細胞からのpluripotent幹細胞のShamblot JMの派生。 Proc。 国民。 Acad。 Sci。 1998;95:13726-13731

トムソンJAの等ES細胞ラインは人間のblastocystsから得た。 科学1998年; 282: 1145-1147

VescoviのAL等Exp. Neurol。 1999年; 禁止、NIHから免除されている156:71-83 Wadman M.のES細胞の研究は言われる。 性質1999年; 397:185-186