科学者たちは長年にわたり、他の選択肢がなくても患者の生殖能力を回復できるヒト人工卵巣の作成を目指してきた。 ミシガン大学アナーバー校で最近開発されたヒト卵巣の初の細胞マップは、その探求における大きな前進を意味する。
「青写真がなければ、何かを作ることはできません」と、彼女と同僚が卵巣アトラスと呼ぶものの作成に貢献したミシガン大学准教授で生物医学工学者のアリエラ・シカノフ博士は語った。 「地図やアトラスを作成することで、自然が作り出したものを追跡し、卵巣の構成要素を操作して、自然に似た構造を構築できるようになりました。」
これまでのところ、人工卵巣の概念はマウスでのみ成功しています。 3Dプリントされた人工卵巣 これにより、不妊手術されたマウスが子を産むことが可能になりました。 研究者らはこう期待している 人工ヒト卵巣技術 いつか、がん治療後に不妊症になった女性だけでなく、不妊治療に反応しない患者や早発卵巣不全の患者も助けることができるかもしれない。
しかしシカノフ氏は、この研究はさらに前進し、卵巣に関連する病気やその他の状態を研究する科学者に貴重なリソースを提供すると信じている。
「人々が卵巣について考えるとき、あるいは卵巣について考えるときは、たいてい生殖能力について考えるでしょう」とシカノフ氏は語った。 卵巣はそれ以上です。
女性の生涯を通じて未受精卵を産生し運ぶことに加えて、卵巣は内分泌機能、つまりエストロゲンとプロゲステロンの生産も担っており、生殖に関する健康をサポートするだけでなく、女性の心臓血管、骨、精神的健康の維持にも役立ちます。
「卵巣で何が起こっているのか、私たちはまだすべてを本当に理解しているわけではありません」とシカノフ氏は語った。 「しかし、私たちはそれが重要な器官であることを知っています。」
卵巣のマッピング
通常、人々は卵巣を提供しないため、特に生殖年齢の若い女性からの研究に利用できる卵巣はあまり多くない、とシカノフ氏は述べた。 そこで科学者たちはリソースの構築に着手しました。 彼らは自分たちの仕事について次のように説明しました。 科学の進歩。
アトラスを作成するために、研究者らは閉経前のドナー卵巣 2 つを研究し、257 領域の 18,000 個の遺伝子をプロファイリングしました。 追加の 3 つのドナー卵巣から、21,198 個の細胞の単一細胞 RNA 配列データも生成しました。
「私たちは卵巣内の4つの主要な細胞型と4つの免疫細胞サブタイプを特定しました」とShikanov氏は述べた。 卵巣のさまざまな領域からサンプルを採取したところ、卵母細胞、卵巣細胞、顆粒膜細胞の異なる遺伝子活性が明らかになり、卵胞の発育を促進する分子プログラムについての科学者の理解が深まりました。
彼らの研究のユニークな点は、単一細胞と空間解析の両方に焦点を当てていることだと、研究共著者でミシガン大学計算医学・生命情報科学部の准教授であるジュン・Z・リー氏は述べた。 具体的には、どの遺伝子がどこで活性化されているかを確認できる、空間トランスクリプトミクスと呼ばれる比較的新しい方法を使用しました。
「私たちは卵巣内の細胞の空間配置を構築しているところです」とリー氏は語った。 「この空間分析は、『あなたがどこにいるのか、あなたの隣人が誰なのか見てみましょう』と言っているようなものです。」
彼らの発見は、この分野における他の遺伝学的および細胞研究に基づいて構築されているとリー氏は述べた。 他の医学分野の生物医学技術者は、同様の技術を心臓、乳房、骨などの他の器官に適用しています。これは、「」と呼ばれる大規模なプロジェクトの一環です。 ヒト細胞アトラス。
女性の健康研究の推進
歴史的に、女性の健康研究は資金が不足し、代表も過小評価されてきましたが、著者らは、卵巣のアトラスは重要な前進であると信じています。
「卵巣に関しては、答えが分からない生物学的な疑問がたくさんあります」とシカノフ氏は言う。
最大の謎の 1 つは、なぜこれほど多くの卵子が受精可能にならないのかということです。 人間の女性はそれぞれ、約 100 万から 200 万個の卵胞を持って生まれます。 各卵胞には未熟な卵子が 1 つずつ含まれています。 思春期頃には、これらの卵胞の 3 分の 2 が死滅します。 そして、残った卵のほとんどは受精可能な卵に成長することはありません。
「これらの卵胞の大部分は、成長してホルモンを分泌するだけか、閉鎖を起こすかのどちらかです」とシカノフ氏は述べた。 「私たちが理解したいと思った疑問の 1 つは、成長し、排卵し、受精可能な卵となり、潜在的に新しい人間に成長できる卵子とそうでない卵子を決定するものは何なのかということです。」
研究者たちが抱くもう一つの大きな疑問は、卵巣内の他の種類の細胞、つまり内分泌ホルモンを産生する支持細胞に何が起こっているのかということだ。 それらはどこにあり、どのようなタンパク質やRNAを作っているのでしょうか? 彼らの研究はこれらの疑問のいくつかを解明し始め、将来の研究の基礎を築きます。
「特定の領域からの転写シグネチャを分析し、その後、生物情報学的分析を行って、構造、機能、転写シグネチャを実際に組み合わせたいと考えました」とシカノフ氏は述べた。
転写シグネチャを知ることは、研究者が病気のメカニズムを理解し、これらの病気の治療法を開発するのに役立ちます。
テキサス大学オースティン校デル医科大学の生殖内分泌学者で不妊症の専門家であるウィニフレッド・マック医学博士は、がんの妊孕性温存を研究しています。 「私にとって、以前は必ずしも気づいていなかった、卵巣内に非常に多くの異なる細胞塊がこの研究によって特定されたのは興味深いことです」と、新しい研究には関与していないマック氏は語った。 「また、ヒトの卵巣ではこれまで研究されていなかった新しい遺伝子も同定されました。」
次は何ですか
シカノフ氏によると、リプロダクティブ・ヘルスを研究する数十人の科学者がすでに研究者らに自分たちの研究について連絡を取っているという。
「私たちはほぼ毎日、世界中の研究者から、データセットやこの論文の詳細を求める連絡を受けています。たとえば、卵巣がんを研究している人たちからです。」と彼女は述べた。
マック氏は、正常な卵巣のマップがあれば、早発卵巣機能不全（なぜ卵巣が早発閉経になるのか）や多嚢胞性卵巣症候群を研究する研究者にも役立つ可能性があると述べた。
もう 1 つの大きな研究対象分野は、卵巣の老化です。 「女性の寿命は今では非常に長くなりましたが、それでも私たちは50歳で閉経を迎えます」とシカノフ氏は言う。 「したがって、卵巣の老化を理解し、それを予防して卵巣の寿命を延ばす取り組みが行われているのです。」
マック氏は、これにより科学者らは「さまざまな年齢の女性を観察し、生殖寿命を通じてどのような遺伝子が変化するのかを確認できる」と述べた。
また、このアトラスは、最終的には、小児期にがんを患った、またはがんの治療を受けた人、性転換を経験している人、紛争や事故による外傷によって生殖器官に影響を受けた人たちの生殖能力を回復するのに役立つ治療法にもつながる可能性があるとリー氏は述べた。
シカノフ氏は、応用例は数多く、興味深いものがあると述べた。 「私たちのアトラスはベンチマークのようなものです。現在、研究者はこれらの病気や症状を持つ個人から卵巣を収集し、何が違うのかを比較することができます。」
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2024-05-16 05:35:50