iPS細胞の可能性 地域文化論講座二回 高瀬浩規 目次 • 研究の歴史 －ES細胞 －ドリー －iPS細胞 • 応用への期待 • 企業とのかかわり • 利点、欠点 • 提言 研究の歴史 プラナリアが持つ「多能性幹細胞」 プラナリアは切断されてもその片々が元通りのプラナリ アに再生できる ヒトにも多能性幹細胞があったら・・・ →事故で失った部位の修復 →病気になった臓器の交換 研究の歴史 ES細胞（胚性幹細胞） １９８１年 マウスで初めてES細胞がつくられる １９９８年 ヒトのES細胞づくりに成功、論文発表 ※体外受精した人の受精卵を使用 ２００７年 マーチン・エバンスがES細胞研究でノーベル医学生理学賞を受賞 作成の方法 受精卵が分裂を始め、胎児になるまでの細胞の塊＝胚 胚の内部の細胞を取り出し培養 →多能性（どんな細胞にもなる能力）を持つため万能細胞と呼ばれる 問題 受精卵の使用は倫理的に許されない→各国の対応に違い 臓器移植に生かしたとしても他人の細胞であるため拒絶反応は不可避 研究の歴史 クローンの研究 ドリー １９９７年２月ロスリン研究所イアン・ウィルムット教授 羊の乳腺の細胞から核を取り出し、あらかじめ核を抜いておいた卵子に移 植する。電気刺激を与えて細胞融合し、分裂を始めた細胞を代理母となる 羊の子宮に入れることで、乳腺の細胞を取り出した羊と遺伝的に同じクロー ン羊を誕生させることに成功した。 研究の歴史 ドリーの研究に期待されたこと ・遺伝子組み換え動物 ・人のたんぱく質のうち薬になるものを産生 ・病気を遺伝子レベルで組み込み研究 →難病で苦しむ人たちの治療法を開発 １９９８年、日本でも近畿大 学農学部でクローン牛が 誕生しているよ！ 研究の歴史 iPS細胞（人口多能性幹細胞）の発明 幹細胞生物学者・山中伸弥率いる京都大学の研究グループによって、マウスの 線維芽細胞（皮膚細胞）から2006年（平成18年）に世界で初めて作られた。２００ ７年１１月２０日にはヒトiPS細胞作製成功の論文を発表。 ２０１２年、山中教授、ガードン教授（英ケンブリッジ大）にノーベル医学生理学賞 が授与された。 ４種類の遺伝子（ヤマナカファクター）を レトロウイルスに乗せる ↓ レトロウイルスが細胞にヤマナカファクターを伝達 細胞を初期化 ↓ iPS細胞として万能性を持つ 応用への期待 利用法１：臓器の再生 ・東京大学の研究チームが、マウス実験ではあるが、ランゲルハンス島をiPS細 胞から作り出すことに成功。 ※ランゲルハンス島はインスリン分泌にかかわる臓器であり、人に適用した場合 糖尿病の治療に効果が期待される。 利用法２：細胞移植 ・京都大学の研究チームはヒトのiPS細胞から神経組織のもとになる細胞を作製。 脊髄損傷して９日後のマーモセットに移植した。結果、移植前は手の麻痺、握力 の低下がみられていたマーモセットが６週間後には自由に動きまわれるまで回 復した。拒絶反応を抑えるために免疫抑制剤が使用された。 iPS細胞の技術を用いて実験などが多く行われるようになり、再生医療の実現に は近づきつつあるが、まだ動物実験の段階であり、人への適用はまだまだ時間 がかかるというのが実際。 応用への期待 利用法３：病気の仕組みを探る道具 ・ALS（筋萎縮性側索硬化症）は全身の運動神経が衰え、体が動かせなくなって いく病気。原因は不明。本来なら病気の仕組みを調べるために患者の神経細胞 を直接調べたいところだが、それは困難。患者の皮膚から作ったiPS細胞を運動 神経に分化させれば、研究が可能、しかも無限に増やせる。 利用法４：製薬への貢献 ・ES細胞では遺伝子組み換え動物（モデル動物）を作り出すことで薬の効き目を 直接調べるところまではできた。 →しかしモデル動物自体の産生、維持が困難だった。 ヒトへの応用はヒトクローンを作ることになり問題あり。 ・iPS細胞の技術を用いれば、モデル動物を作らないでも細胞単位で薬の効き目 を調べることが可能に。 →ヒトへの応用が容易。 お金と時間のかかる臨床実験の負担を軽減。 再生医療とは移植 応用への期待 医療。iPS細胞が臓 器移植の切り札と なってほしい。 利用法１：臓器の再生 利用法２：細胞移植 利用法３：病気の仕組みを知る道具 利用法４：製薬への貢献 企業の意欲 アメリカのアイピエリアン社 特許問題で京都大学と争うほどの研究スピード →企業の関心の高さ、需要 現在の技術が十分 生かされるはず。細 胞移植よりも先に実 用化される。 iPS細胞の利点・欠点 ・利点 受精卵を使用せずに多能性を持つ細胞を作ることができる 細胞を移植する際に拒絶反応が起きにくい 同じ細胞を大量に生産できる 実験動物を作らなくても生体実験と同じことができる ・欠点および課題 移植した細胞の癌化の可能性が残っている 細胞から臓器へと分化を進める技術が未成熟 拒絶反応（？） 企業の関心 ・川崎重工業 ｉＰＳ細胞を自動培養する装置の開発 ・ニコン ｉＰＳ細胞の品質を見極める装置の開発 ・武田薬品工業 iPS細胞の技術は市場を通して 患者由来のｉＰＳ細胞から病気の細胞を作り、アルツハイマー病の病態を解明す 世界に広まり、活かされようと る慶応大との共同研究など している。 ・大日本住友製薬 病気が進行するメカニズムを解明する京都大ｉＰＳ細胞研究所との共同研究など ・リプロセル ｉＰＳ細胞から作った肝臓・心筋・神経の細胞の販売など ・タカラバイオ 製薬会社などから提供を受けた細胞を用いたｉＰＳ細胞の作製代行など 提言 • iPS細胞の技術は受精卵の利用に伴う倫理問題 を克服し、再生医療の研究を行いやすくした。 • 研究が行いやすくなったことで、大学のみならず 企業も技術を商品に活かし再生医療の担い手と なっていくと考えられる。 • 再生医療のより一層の進展とともに新たな価値 観、倫理観が形成されると思われる。研究を進 めるとともに倫理委員会などの設置が必要にな るだろう。 論点 • 今後一層、活用の場が広がるであろうiPS細 胞の技術の活用可能性。 • 現在発生している倫理的問題などと技術とが どのような妥協点を見いだすことができるか。 参考文献 • 「iPS細胞とは何か」朝日新聞大阪本社科学医療グループ 講談社 ２０１ １年 • 「iPS細胞の産業的応用技術」山中伸弥 CMC出版 ２００９年 • http://sankei.jp.msn.com/economy/news/121010/biz12101007020001n2.htm • http://www.ips-network.mext.go.jp/about/story/no04.html • http://www.nikkei.com/article/DGXDZO44811250Q2A810C1TY1P01/ • http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E5%A4%9A%E8% 83%BD%E6%80%A7%E5%B9%B9%E7%B4%B0%E8%83%9E
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