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線虫は臓器を交換することなく治癒への扉を開く

扁形動物（プラナリア）の幹細胞は、組織の伝達と再生方法に関する従来の規則に従っていません。幹細胞が最も近い隣人からのシグナルに依存するほとんどの生物とは異なり、 ... 平面細胞は身体のより離れた領域からの信号に応答します。この発見は、再生に対する私たちの理解を変え、ヒトの修復および再生医療に新たな道を開く可能性があります。 この情報は、ジャーナルの研究で発表されています。セルレポート』では、幹細胞の「ニッチ」、つまり細胞がいつ分裂し、どのような種類の細胞を形成するかについての指示を受け取る物理的な微小環境の古典的な概念に疑問を投げかけています。 アレハンドロ・サンチェス・アルバラド氏は、「この研究は、再生を理解する方法を再定義するだけでなく、医学の大胆な地平線も提起する」と述べた。 ストワーズ研究所 (EE.UU.)。 「いつかこの細胞の自律性を人間で再現できたら」と彼は言う。 再生医療と指向性進化の境界があいまいになるだろう。 「器官を交換するのではなく、器官の行動を支配する信号を再教育し、物質を置き換えるのではなく文脈を書き換えることによって、器官を治すことができるのです。」 この専門家によれば、「将来の手術は、組織のエネルギー的なプログラミング、つまり身体の再生を誘導する信号伝達パターンの調整に変わる可能性がある」という。 最終的に、プラナリアの細胞の独立性と協力を理解することで、「細胞がどのように再生するかだけでなく、人間の生物学の原理そのものがどのように再発明され得るかが明らかになります」。 革新的なアイデア 「幹細胞が生体中でどのように制御されているかを理解することは、生物学と再生医療の大きな課題の 1 つです」とサンチェス アルバラド氏は認めます。 「この発見は、私たちの『ニッチ』という概念に疑問を投げかけ、損傷した組織を修復する幹細胞の能力をより適切に制御するのに役立つ可能性があります。」 研究の結論の1つは、プラナリア幹細胞は固定された「ニッチ」に依存せずに機能しているようだということである。その自律的な動作が次への扉を開きます。 再生が起こる生物学的モデルを想像してみてください。 それは特定の微小環境に限定されず、体全体に分布しています。 「サンチェス・アルバラドの言葉を反映して、ヒトの幹細胞がプラナリアの細胞のように振る舞えるとしたら、私たちはもはや限定された生物学的「ニッチ」について話すのではなく、むしろ再生を受け入れる身体全体について話すことになるでしょう。 Schmidtea mediterranea のこのモデルでは、幹細胞がその同一性と再生能力を維持するために物理的接触や固定構造に依存していないことが観察されます。 「それらは、相互接続された微小環境のネットワークとして機能する間葉内で動作し、そこでは動的な分子生態学のようにシグナルが拡散し、重なり合います。」 この原則が人間に移されれば、「ニッチの概念は境界を失い、身体全体が、構造的な近傍よりも集合的な信号によって制御される、永久に再生可能な生態系になる可能性がある」と彼は指摘する。 研究チームは空間トランスクリプトミクス技術を利用し、各細胞とその隣接細胞でどの遺伝子が活性化しているかを観察できるようにした。こうして彼らは、新しい細胞型である「ヘカトノブラスト」を特定した。これは、多数の腕を持つギリシャ神話の生き物であるヘカトンケイルにちなんで名付けられた、複数の拡張を持つ大きな細胞である。 ヘカトノブラストは幹細胞と一緒に発見されましたが、科学者らは、従来のニッチ領域で予想されるように、ヘカトノブラストがその行動を制御していないことを発見しました。代わりに、さらに離れた腸の細胞が、幹細胞の再生と機能を導く重要なシグナルを送っていたのです。 「これは一種のローカルおよびグローバルな通信ネットワークです」と、この研究の共著者であり、同大学のブレア・ベンハム・パイル助教授は説明する。 ベイラー医科大学。 「密接な相互作用は即時の反応に影響を与えますが、遠方の信号は生物のより大きな変化への反応を決定します。」 生体コミュニケーション サンチェス・アルバラドは、この力学を説明するために驚くべき比喩を提案しています。 「プラナリアの細胞が直接の媒介者なしで、離れた場所の刺激に反応できるのであれば、生物学的コミュニケーションは、異なる影響力レベルの送り手と受け手を持つソーシャルネットワークに似ていることになる。局所的な「秩序」はなく、むしろ分散した生化学的共鳴が存在します。 「距離は障害ではなくなり、対話のためのチャネルになります。」 この観点から、身体は「各細胞が新たな分子のコンセンサスに基づいてその挙動を調整する生物学的接続システム」として理解できると彼は言う。 プラナリアは小さな破片から体全体を再生することができますが、サンチェス…