幹細胞とは何ですか？なぜそれらが重要なのですか？
奇跡の治療法と体が自分自身を癒すという考えは、特別な魅力を持っています。幹細胞研究は再生医療を一歩近づけますが、アイデアや概念の多くは依然として物議を醸しています。では、幹細胞とは何ですか、そしてなぜそれらはそれほど重要なのでしょうか？
幹細胞は、他の多くの種類の細胞に発達することができる種類の細胞です。幹細胞は、長期間不活性であった後でも、分裂することによって自分自身を再生することもできます。
人体は機能するために多くの異なる種類の細胞を必要としますが、完全に形成されてすぐに使用できる各細胞の種類を生成するわけではありません。代わりに、それは可能な機能の広い範囲を持っている幹細胞を生成します。ただし、幹細胞が有用であるためには、特定の細胞タイプになる必要があります。
幹細胞が分裂すると、新しい細胞は別の幹細胞になるか、血球、脳細胞、筋肉細胞などの特定の細胞になる可能性があります。
科学者は幹細胞を未分化細胞と呼んでいます。なぜならそれはどんな細胞にもなり得るからです。対照的に、たとえば、血球はすでに特定の種類の細胞であるため、「分化した」細胞です。
治療中の幹細胞
一部の組織では、幹細胞は簡単に分裂して死んだ細胞を置き換えることができるため、再生に不可欠な役割を果たします。
科学者たちは、幹細胞がどのように機能するかを知ることは、糖尿病や心臓病などの状態の可能な治療につながる可能性があると信じています。
たとえば、誰かの心臓に損傷した組織が含まれている場合、医師は実験室で成長させた幹細胞をその人の心臓に移植することで、健康な組織を刺激して成長させることができるかもしれません。これにより、心臓組織が再生する可能性があります。
に掲載された小規模研究の研究者 心臓血管翻訳研究ジャーナル このメソッドをテストしました。
その結果、医師が損傷した領域に幹細胞を移植したときに、心臓発作によって引き起こされた瘢痕化した心臓組織のサイズが40％減少したことが示されました。
医師は常に、この種の瘢痕は永続的で治療不可能であると考えてきました。
ただし、この小規模な調査には11人の参加者しか含まれていませんでした。このため、心臓機能の改善が幹細胞の移植によるものなのか、それとも他の原因によるものなのかを判断するのは困難です。
たとえば、すべての移植は個人が心臓バイパス手術を受けている間に行われたため、心臓機能の改善は幹細胞治療ではなくバイパスによるものであった可能性があります。
さらに調査するために、研究者たちは別の研究を行うことを計画しています。この研究には、バイパス手術を受けたが幹細胞治療を受けていない心不全の対照群が含まれます。
別の調査、で公開 ネイチャーコミュニケーションズ 2016年に、幹細胞療法が個別化された糖尿病治療の基礎になる可能性があることを示唆しています。
マウスと実験室で育てられた培養物において、研究者は1型糖尿病を持つ人々の皮膚に由来する幹細胞からインスリン分泌細胞を首尾よく生産しました。
ワシントン大学医学部の医学および生物医学工学の助教授であり、筆頭著者であるジェフリーR.ミルマンは次のように述べています。
「理論的には、これらの個人の損傷した細胞を新しい膵臓ベータ細胞に置き換えることができれば、その主な機能はインスリンを貯蔵および放出して血糖値を制御することです。1型糖尿病の患者はもはやインスリン注射を必要としません。」
ジェフリー・R・ミルマン
ミルマンは、これらの幹細胞由来のベータ細胞が3〜5年以内にヒトでの研究の準備ができることを望んでいます。
「私たちが想定しているのは、細胞で満たされたある種のデバイスを皮膚のすぐ下に配置する外来手術です」と彼は言いました。
幹細胞は、新しい治療法の開発に大きな可能性を秘めている可能性があります。
医薬品開発における幹細胞
科学者が現在幹細胞を使用する1つの方法は、新薬の開発とテストです。
科学者がこの目的で一般的に使用する幹細胞のタイプは、人工多能性幹細胞と呼ばれます。
これらはすでに分化した細胞ですが、科学者はウイルスを使用して遺伝的に「再プログラム」しているため、分裂して任意の細胞になることができます。このように、それらは未分化の幹細胞のように機能します。
科学者は、これらの多能性幹細胞から分化した細胞を成長させて、たとえば癌細胞に似せることができます。これらの細胞を作成することは、科学者がそれらを使用して抗がん剤をテストできることを意味します。
研究者たちはすでにこの方法を使って多種多様な癌細胞を作っています。ただし、制御された方法で癌細胞を模倣する細胞をまだ作成できないため、結果を正確に再現できるとは限りません。
現在の幹細胞治療は機能しますか？
近年、幹細胞治療を提供するクリニックが開設されました。
で公開された2016年の研究 セルステムセル 米国だけでこれらの診療所の570を数えました。それらは、スポーツ傷害から癌に至るまでの障害に対する幹細胞ベースの治療法を提供します。
ただし、幹細胞治療は、証拠に基づくというよりも、依然としてほとんど理論的です。
臨床試験の初期段階に到達した幹細胞治療はほとんどありません。科学者たちは、現在の研究のほとんどをマウスまたはペトリ皿で行っています。
それにもかかわらず、米国食品医薬品局（FDA）は、細胞が通常の機能のみを実行することを目的としている限り、クリニックが自分の幹細胞を人々に注射することを許可しています。 セルステムセル.
幹細胞はどこから来るのですか？
科学者はさまざまな方法で幹細胞を採取できます。
胚性幹細胞は、生後わずか数日の胚に由来します。
科学者は、脳、骨髄、血管、骨格筋、皮膚、歯、腸、肝臓など、さまざまな種類の組織から成体幹細胞を抽出できます。
羊水には幹細胞が含まれています。多くの女性は、子供が生まれる前に先天性障害をチェックする羊水穿刺検査を選びます。医師が水分を保持している場合、妊娠中または出産後のいずれかで他の状態を治療するために将来それを使用する可能性があります。
人工多能性幹細胞（iPS細胞）は、再生医療で使用するために、科学者が幹細胞として機能するように再プログラムできる細胞です。
幹細胞を収集した後、科学者は通常、将来の使用のためにそれらを液体窒素に保存します。
倫理的問題
歴史的に、医学研究における幹細胞の使用は物議を醸しています。
これは、1990年代後半に幹細胞の治療的使用が最初に世間の注目を集めたとき、科学者が胚からヒト幹細胞を誘導していたためです。
幹を抽出することは胚を破壊することを意味するため、多くの人々は医学研究にヒト胚性細胞を使用することに同意しません。
人々は人間の生活の始まりを構成するものについて異なる信念を持っているので、これは複雑な問題を引き起こします。
一部の人々にとって、人生は赤ちゃんが生まれたとき、または胚が胎児に成長したときに始まります。他の人は、人間の生活は受胎から始まると信じているので、胚は人間の大人や子供と同じ道徳的地位と権利を持っています。
ジョージW.ブッシュ大統領は、生前の強い宗教的見解を持っており、2001年にヒト幹細胞研究への資金提供を禁止しました。
しかし、オバマ大統領の政権は、これらの研究制限の部分的なロールバックを許可しました。
しかし、2006年までに、科学者たちはすでに多能性幹細胞の使用を開始していました。科学者はこれらの幹細胞を胚性幹細胞から派生させません。結果として、この技術は同じ倫理的懸念を持っていません。
幹細胞技術のこれと他の最近の進歩で、幹細胞研究に対する態度はゆっくりと変化し始めています。
最新の研究
幹細胞研究は、生物が単一の細胞からどのように発達するか、そして健康な細胞が人や動物の欠陥細胞に取って代わるようになる方法を科学者が理解するのに役立ちます。
がんを理解する
癌や先天性障害など、人間に発生する多くの重篤な病状は、細胞が異常に分裂するために発生します。
幹細胞をよりよく理解することで、これらの疾患がどのように発生するか、そして可能な治療オプションについての洞察を得ることができます。
再生医療
2016年6月、2人の研究者が、英国王立化学会の新興技術コンペティションで、人の歯に固有の幹細胞を刺激する合成生体材料を作成するための材料部門で2位を獲得しました。
研究者たちは、幹細胞が損傷した歯を治癒させるので、この材料が詰め物に取って代わると信じています。
幹細胞治療が通常の医療行為の一部になるには、さらに多くの研究が必要ですが、幹細胞に関する科学は常に発展しています。
ほぼすべての治療分野で、医師は幹細胞技術が治療基準に革命をもたらし、少なくとも新しい標準の個別化治療、さらには自己治癒体を導入することを望んでいます。
それが起こるかもしれないとき、誰も言う準備ができていません。
幹細胞、それらがどこから来たのか、そしてそれらの可能な用途については、こちらをご覧ください。
