幹細胞の発見は、白血病やその他の病気の治療法を改善する可能性があります
ヒトの血液幹細胞または造血幹細胞（HSC）を実験室で自己再生させることができないため、白血病やその他の血液疾患の治療の進歩が妨げられています。
現在、カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）の新しい研究では、答えは特定のタンパク質にある可能性があることが示唆されています。その活性化により、培養中のHSCが大幅に拡大する可能性があります。
UCLAチームは、MLLT3と呼ばれるタンパク質がHSC機能の重要な調節因子であることを発見しました。このタンパク質は、ヒトの胎児、新生児、成人のHSCに高レベルで存在します。ただし、培養HSCのMLLT3レベルは低くなります。
最近では 自然 論文によると、研究者らは、タンパク質の作成に関与する遺伝子を操作することで、「移植可能なHSCの12倍以上の拡大」がどのようにもたらされたかを報告しています。
研究論文の筆頭著者は、UCLAの分子生物学、細胞生物学、発生生物学の教授であるHanna K. A.Mikkolaです。彼女は20年以上HSCを研究しています。
「私たちは何年にもわたってこれらの細胞の生物学について多くのことを学びましたが、1つの重要な課題が残っています。それは[HSC]をラボで自己更新させることです。」
「フィールドを前進させるには、この障害を克服する必要があります」と彼女は付け加えます。
HSCには自己複製する強力な能力が必要です
体のすべての組織と細胞は、栄養と保護のために血球に依存しています。そのような執拗で面倒な仕事を遂行するために、血球は彼ら自身を補充することができなければなりません。成人では、血球と皮膚細胞はどの組織よりも最大の補充能力を持っています。
新しい血球を作る仕事はHSCにあります。免疫細胞も作るHSCのおかげで、人体は毎日何十億もの新しい血球を作ります。
HSCは骨髄に存在し、そこで自己複製してさまざまな種類の血液型および免疫細胞に成熟します。
白血病などの血液または免疫系の特定の疾患を持つ人々は、新しい細胞を作るためにHSCの新鮮な供給を必要とします。何十年もの間、医師は骨髄移植を使用して供給を増やしてきました。
ただし、骨髄移植が解決策を提供できる範囲には限界があります。たとえば、一致するドナーを見つけることが常に可能であるとは限りません。そうしないと、レシピエントの体が移植された細胞を拒絶する可能性があります。
発生する可能性のある別の問題は、移植されたHSCの数が、病気を治療するのに十分な血液または免疫細胞を生成するのに十分でない可能性があることです。
培養HSCの問題
科学者たちは、骨髄移植の代わりに、実験室でHSCを培養しようと試みました。しかし、培養されたHSCを移植するさまざまな試みは、共通の問題にぶつかりました。科学者が骨髄から除去したHSCは、培養における自己複製の能力をすぐに失います。
HSCが自分自身の新しいコピーを作成する能力を失うと、HSCが持つ唯一の未来は、特殊な細胞に分化するか、死ぬことです。
新しい研究のために、Mikkola教授と彼女のチームは、HSCが実験室で自己更新する能力を失ったときに遺伝子に何が起こったのかを調べました。
彼らは、これが起こったときにいくつかの遺伝子がオフになっているのを見ました。スイッチを切る遺伝子は、HSCが形成する細胞の種類によって異なります。
よく見るために、チームは、自己複製できない成体の多能性幹細胞からHSC様細胞を生成し、それらの遺伝子活性を観察しました。
この実験は、HSCの自己複製能力と MLLT3 遺伝子。
アクティブ MLLT3 必要条件です
の高い表現のようです MLLT3 HSCが自己更新するために必要な指示が記載されたタンパク質の豊富な供給を保証します。
このタンパク質は、細胞がそれ自体のコピーを作成している間、HSCの機械が機能し続けるのを助けます。
さらなる実験により、アクティブなものを挿入することが明らかになりました MLLT3 実験室培養におけるHSCの核への遺伝子は、自己複製する能力を12倍増加させた。
「患者の治療に必要な血液幹細胞の量を考えると、それはかなりの数です。」
ハンナ・K・A・ミッコラ教授
HSCを培養で自己再生させようとした他の研究では、小分子が使用されています。しかし、ミッコラ教授と彼女のチームは、そのアプローチで問題を経験しました。
彼らは、細胞がMLLT3タンパク質のレベルを維持することができず、チームがそれらをマウスに移植したときにうまく機能しなかったことを発見しました。
2つの方法を組み合わせる
チームは、小分子法と MLLT3 遺伝子の活性化により、マウスの骨髄に適切に組み込まれるHSCが生成されました。
これらのHSCはまた、すべての正しいタイプの血球を生成し、自己再生する能力を保持していました。
科学者が実験室で移植可能なHSCを製造することについて懸念しているのは、体内に入った後、それらが正しく動作することを保証することです。
HSCは適切なペースで自己複製できる必要があり、白血病などの病気につながる可能性のある変異を獲得してはなりません。
MLLT3タンパク質の安定したレベルを確保することはこれらの要件を満たしているようです。
研究者たちは現在、操作の方法に取り組んでいます MLLT3 より安全かつ簡単に。
