何百万もの戦っている人のために 不妊楽に出産できる奇跡は、検査、治療、裁判という厳しい試練であり、多くの場合、経済的だけでなく自尊心をも蝕みます。したがって、胚および胚に似たモデルの研究は、人類の発達の初期の瞬間を観察して、受胎が失敗する理由を理解するために重要です。
アメリカの研究室で行われた最近のこの方向の実験は、世界的な注目を集めています。オレゴン健康科学大学（OHSU）の研究者らは、皮膚細胞を利用して初期ヒト胚を生み出すことができる卵子を作成する画期的な技術を発表した。彼らの 所見 に掲載されました ネイチャーコミュニケーションズ。
初期段階で範囲は限られていますが、彼らの研究は不妊治療に新たな方向性をもたらしています。彼らが作成したものは概念実証であり、たとえ完全に安全でなく、準備ができていなくても、そのアイデアが実現可能であることを示しています。研究者らによると、この方法が最初の臨床試験に適格となるまでには少なくとも10年かかる可能性があるという。
なぜ新しい卵なのでしょうか？
赤ちゃんを作るには卵子と精子が必要です それぞれが必要な遺伝物質の半分を提供します。ヒトの細胞には、23 対で配置された 46 本の染色体があります。卵子と精子、つまり女性と男性の配偶子はそれぞれ 23 本の染色体を持っているため、それらが結合しても染色体の数は 46 のままになります。
不妊症は、健康な卵子や精子の欠如によって引き起こされます。 IVF（体外受精）などの現在の治療法は、機能的な配偶子を持たない場合に壁にぶつかることがよくあります。この場合の唯一の手段は、卵子または精子のドナーです。 OHSU チームは、患者自身の細胞から直接卵子や精子を作成し、遺伝的に関連した子供を産むことを可能にする方法を見つけたいと考えていました。
私たちの細胞はどのように分裂するのか
人間の細胞は 2 つの方法で分裂します。有糸分裂（1 つの親細胞から 2 つの同一の細胞を生成する日常的な現象）は、皮膚、筋肉、臓器、その他の体の細胞で発生します。これにより、人体は、新しい細胞に同じ数の染色体を維持しながら、成長し、組織を修復し、損傷した細胞や死んだ細胞を置き換えることができます。
減数分裂は卵巣と精巣の細胞でのみ発生して配偶子を生成し、染色体の数が半分になり、卵子と精子はそれぞれ23本だけになります。遺伝的変異は、減数分裂中の遺伝子の混合と交換によって生じます。これはデリケートなプロセスであり、一歩間違えると細胞の染色体が多すぎたり、少なすぎたりする可能性があります。異数性と呼ばれるこの状態の胚のほとんどは、正常に成長することができません。
突破口の内側
科学者たちは長い間、研究室で減数分裂を模倣しようと試みてきたが、OHSUチームは「有糸減数分裂」と呼ばれる有糸分裂と減数分裂の組み合わせを開拓した。彼らは、ドナーである人間の卵子のDNAを、通常の皮膚細胞から採取したDNAと置き換えた。次に、自然の卵形成中に起こることを模倣する特別な実験技術を使用して、これらの細胞に自然の卵のように振る舞わせるようにしました。
「私たちは不可能だと考えられていたことを達成しました」と、OHSU胚細胞・遺伝子治療センター所長で主著者のシューフラット・ミタリポフ氏は言う。 「自然は私たちに細胞分裂の 2 つの方法を与えてくれました。私たちは 3 つ目の方法を開発しました。」
インビトロ配偶子形成（IVG）は、卵子や精子を作る重要な研究分野です。 幹細胞 自然繁殖ではなく実験用シャーレで。この一環として、科学者は人工多能性幹細胞と呼ばれる特別な「スターター細胞」を精子や卵細胞に変えようとすることがあります。幹細胞を精子または卵細胞に変えるこのプロセスは、ケーキを焼くことにたとえることができます。 1 つの方法は、小麦を栽培し、小麦粉に挽き、サトウキビから砂糖を作り、卵のために鶏を育てるなど、ゼロから始めることです。この変革には何か月も、場合によっては数年もかかる場合があります。もっと早い方法は、小麦粉、砂糖、卵を店で調達するだけで、すぐに焼き始めることです。
OHSUチームが使用した方法は、皮膚細胞の核を直接使用することで、幹細胞を再プログラムする長いプロセスを完全に回避した。彼らの方法は、1997 年にスコットランドで使用された体細胞核移植技術に基づいていました。 羊のドリー、1頭の羊からの完全なDNAセットを空の卵の中に入れることによって、最初のクローン哺乳動物となりました。研究の中で、OHSU チームは、2 番目の親からの精子と結合できるように、DNA の半分だけで卵子を形成することを目指していました。
彼らの研究中の詳細な遺伝子追跡により、染色体の減少は自然な卵の形成中に見られる通常の交叉パターンとは異なり、ランダムであることが明らかになりました。平均して約半分の染色体が正常に廃棄され、結果として体細胞 (体細胞) DNA と精子 DNA を含む卵子が得られました。研究チームは、そのような改変された卵子（卵母細胞）82個を作製し、標準的な体外受精（IVF）プロセスを通じて精子と受精させ、両方の染色体セットを持つ胚を生み出した。
結果
卵母細胞の9％だけが到達した 胚盤胞期、通常受精後5〜6日で到達する、胚発生の非常に初期だが重要な段階。この時点までに、胚は後に胎盤となる細胞の外層、赤ちゃんとなる内部の細胞塊、および液体で満たされた空洞を形成するのに十分なまでに発育します。これは、胚が自然条件で到達する段階であり、子宮内で成長し、成長の可能性がより高いことを示しています。そして、この段階で、胚は子宮に移植され、妊娠率が向上するのに十分に成熟したとみなされる。
OHSUの研究では、ほとんどの卵子は胚盤胞期に達する前に成長を停止しました。研究チームが化学的および電気的刺激を使用してプロセスを活性化すると、一部の卵子は前のブロックを通過し、適切に分裂して胚を形成した。それでも、彼らの多くは 染色体エラー。
ミタリポフ博士は、自然生殖でも胚の約 3 分の 1 しか胚盤胞に成長しないと指摘しています。 「異数性は、特に女性が年齢を重ねるにつれて、人間の卵子では非常に一般的です」と彼は言います。
次に何が起こるか
研究者らは今後、実験室で形成された卵子が正しい数の染色体を持っていることを確認するために、染色体がどのように結合し、分離するのかを研究する予定だ。
「IVGが臨床で使用できるようになるまでには、まだ多くの科学的課題があります」と、この研究の共著者であるOHSU医学部産婦人科教授のポーラ・アマト氏は言う。 「異数性の問題、組み換え、インプリンティングに対処する必要があるでしょう。そしておそらく、臨床使用の前に非ヒト霊長類モデルで多世代動物研究を実施する必要があるでしょう。」
OHSUチームが考案した方法が信頼できるものになれば、高齢の女性だけでなく、がん生存者、卵巣が機能しない状態で生まれた人、同性カップルも自分のDNAを持つ子どもを産むことが可能になるかもしれない。 Amato 博士によると、インフォームド・コンセントのプロセスは、リスク、利点、代替案など、同様のものになるとのことです。 「新しい生殖技術の場合と同様、長期的な安全性や複数世代にわたる潜在的な影響については明らかに不確実性があります」と彼女は言う。
倫理的、法的懸念
他にも影響があります。倫理的な議論は、胚および胚に似た構造物の道徳的地位をめぐって行われています。つまり、潜在的な医療上の利点と、人間の初期生命の尊重および器具の使用と破壊に対する懸念とがどのように重なり合うのかということです。法的問題は、ほとんどの国がクリニックで卵巣と精巣から採取された本物の卵子と精子のみを使用することを許可しているという事実から生じており、これは、代替的なアプローチには証明された安全性に基づいた面倒な法律の変更が必要であることを意味します。
遠大な約束
しかし、最大の収穫は、体細胞を強制的に卵のように機能させ、その染色体数を減らすことが可能であるという証拠であり、これは研究室で卵子や精子を作成するための大きな一歩となる。現時点ではこのプロセスは非効率的で予測不可能ですが、その途上には多くのハードルがあるにもかかわらず、その遠大な可能性が非常にエキサイティングなものにしています。
(ハーシュ・カブラは独立系ジャーナリスト兼コメンテーターです。[email protected])
発行済み – 2025 年 12 月 15 日午後 5 時 39 分 (IST)