多能性細胞を得る方法

生物学者博士ドーピングが成長している多能性細胞、遺伝的再プログラミングおよび「魔法のカクテル山中」について伝えます。 多能性細胞は、多能異なりますか？ 多能性幹細胞は臨床医学であるとは何ですか？ 「魔法のカクテル山中」とは何ですか？

生物科学の集中的な開発は、21世紀の医学の基礎であることを新しい技術に近年でつながっています。 主にこれらは現在ではほとんど不可分である遺伝子や細胞の技術が含まれます。 細胞で働く遺伝子の導入は、免疫系を刺激するために、例えば、その機能を変化させます。 この原理に基づいて、癌ワクチンは、今日開発されています。 それは多能性の財産となり、細胞の運命を変更し、胚の状態にそれを転送することができ、遺伝子の助けを借りて、再び生物全体を作成する機能です。 この単純な技術は、個々の幹細胞を得ることができます。 しかし、常に私たちは、正確な条件は、細胞の最終機能エピジェネティクスを発揮し始めるの遺伝学に大きな影響とともに、体内に存在する幹細胞を専門に複製することができません。 これは、より多くの未踏のままであることが判明したが、それは疾患の十分に大きな範囲の臨床試験における遺伝子や細胞療法の慎重な使用を妨げることはありません。

1014細胞、まともな量、半兆 - 人間の体は、全身には多数のセルで構成されています。 そして、すべてこの多様性と受精した後に発生し、単一の細胞に由来する細胞の数。 私たちは生地の様々な多くを持って、200以上の種類 - - 1014細胞の巨大な量ということには、この細胞は、様々な組織を生じさせる、分割し始めています。 細胞はますます多様化して、掛け。 それは、この1セルに、まず、それは多くの時間が、二重共有することができ、この開発のすべての潜在的な敷設しなければならなかったことは明らかである - あなたはカウント場合は実際にはあまりないが、あなたは55-60を得ます。 一方、この通過部門では、というように私たちの目、髪、皮膚、血液とに組織の多様性を与えます。

それは素晴らしいされているこれらの効力。 私たちは科学の言語を話す場合は、ラテン語で「大きな」という言葉は、「マルチ」と「多能 "、例えばであってもよく、セットトップボックスはすることができます - 多分、多能性。 マルチと多能これらのセットトップボックスは、しかし類似しているが、言語的に異なる意味を見えます。 マルチ - 様々な形態のためにたくさん - ほとんどは数および多能です。 効力および身体の形成に元々存在する細胞は、科学者は、多種多様な組織が存在するの多能性の名前を受けています。 さらに、ファブリックを構築するために、それは多数の細胞に、つまり、私たちの大きな手を持つ生物、ビッグフットなど、細胞が既になっている多能性を定量化することです。

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iPS細胞はすべてですので。 実際には、それは非常に面白いの細胞です。 皮膚、必要血液を聞かせて - 私たちは、この多能性を管理することを学ぶ場合は、それらのすべてを行う、私たちは一人一人のために彼が持っている、追加の組織を作成することができますされています。
細胞の多能性は、個々の開発の際に存在するが、非常に短時間です。 ヒトでは、これらの細胞は胚盤胞と呼ばれる胚発生段階で存在し、12時間です。 彼らは多能性ではありません前に、その後、彼らは多能性が多分になってい失い、生物の発生が発生した - そして、彼らは特化し始めます。

これは、これらの細胞は、胚盤胞段階で、この段階であっても引き出すことができることが判明した培養皿に入れ、それらを高めるために引き続き、（最初はもちろん、ない方、マウスでした）。 彼らは、身体の外側に成長する、とあなたは彼らのすべてのプロパティを保持するような状態でそれらを保つために学ぶことができます。 「彼らの特性を保持？」はどのような そして、これはあってもしばらくの間、プレート上porasti、可能な限り彼らとは何か、任意の遺伝子操作、およびそれらが撮影された、そこから胚盤胞の空洞、及び胚盤胞の植物の女性に戻って入力した場合ことを意味 - 胚が発達します、全体のプロセスを継続する - それは、通常のマウスを誕生します。

体の組織や臓器を与える - 私たちは、培養中の多能性細胞で働いた後、それにもかかわらず、それらは多能性の性質を保持していました。

一方、我々は実験室で彼らと仕事することができます。 そして、さらに、我々は、遺伝子改変の様々なを行うことができます。 遺伝子改変を実施し、2007年にノーベル賞を受けるために、この動物の後にマウス多能性幹細胞に基づいて授与されました。 英国人と2人のアメリカ人は、多能性幹細胞のため、彼らは彼らと、特定の操作を行っているという事実のためにノーベル賞を受賞しました。

このマウス。 人に多能性細胞を得ることも可能です。 これを行うには、もちろん、何も特別なことをする必要はありません。 臨床医学に30年以上にわたって使用されてきた技術と、おそらく馴染みの全てが - 「試験管の子供たち」、体外受精です。 で、1または2が女性に植えるしようとしていると子供たちが休息を取得したり、あなたが彼らの記憶のために支払うことに同意する場合は、店に行く、あるいはそこから胚盤胞段階でこの技術生産胚の適用の結果として、一般、リリースされています。
スローや品質に移植に適しないものから、あまりにも、実際には、これらの胚はゴミに宛て、与えて、第二の人生を多能性ヒト幹細胞を得ることができます。 しかし、科学者の手の中に、と順に体外第二の人生は、臨床目的のためにそれらを使用することができるようにします。

なぜ彼らは科学者や臨床医学に非常に価値がありますか？ なぜならそれらのだけでなく、あなたは、いくつかの遠くの遺伝子と全体のマウスを得ることができます。 最初のマウス胚性幹細胞は、1981年に得られ、ヒト胚性幹細胞は、1998年に得られ、その時間の間に人が体外組織の特殊化した細胞の巨大な様々な多能性幹細胞を産生することを学びました。ていないマウスでの実験室インチ どういう意味ですか？ これは、例えば、実験室での血液中で増殖させた、と私たちは、これらの細胞を使用することができることを意味し、肝臓、皮膚、目、便利になることができます組織および細胞名物のかなり多数。


もちろん、我々は移植に直面している問題が常にある：我々はそれらを成長することができ、そして、彼らは、彼らが必要とする身体、と互換性があるかどうか？ 我々は、胚盤胞からのそれらの除去の結果として受信された多能性幹細胞のこれらのラインは、もちろん、受信者に一致させる必要があるため、実際に、そのような問題があります。 それは時間がかかりますが、それは本当です。

日本の科学者によって検討されるように、英国の科学者 - 異なる集団のためにわずかに異なる数値は、ので、私はそのノートに焦点を当てる - 日本Immunofenotipichesky人口はかなり均質である、日本の人口で、すなわち組織適合性が高くなります。 だから、彼らは日本の人口の70％と互換性があるように、多能性幹細胞のわずか50行は、日本の人口のために準備が必要です。 一般に、可算のごく少数。 しかし、まだ困難があります。 人類の進歩は動いています。 なぜ胚を破壊しますか？ 私たちは破壊しないようにしましょう - これが最初です。 第二 - もちろん、私たちは右の生地を得ることができ、それを通して多能性幹細胞、にやりたい、私たちは人と最も互換性でした。

どうやってするの？ この目的のために、2つの技術が2012年にノーベル賞を受賞されたために、開発されています。 最初の技術は - すべての人は、用語「クローニング」を知っている、長い名前、しかし彼、すべてのジャーナリストを恐れていない - の除核された卵母細胞への体細胞核の移転です。
第二 - 日本の科学者は、彼が唯一の4つの遺伝子の遺伝子を使用しているため、ノーベル賞の彼の部分を受け取った生物の細胞を生きた任意の大人から多能性幹細胞を取得することを学びました。 クローニングと比較して、それは技術的にはるかに簡単です、これは最も素晴らしい発見です。 核の移植の必要性いいえ、卵は必要ありません - 再び、クローニングの場合にはいくつかの倫理的な問題があります。

日本の科学者山中伸弥は、魔法のようなもののように、もちろん、ノーベル賞の彼の部分を受信するための遺伝子または遺伝子再プログラミングの使用。 これらの4つの遺伝子が呼び出された理由である「魔法のカクテル山中。」
これら4つの遺伝子は、成体生物体の任意の細胞に導入することができます。 例えば、それらにこれらの遺伝子を導入するために実験室で皮膚細胞を取り、 - 驚くなかれ！ - 一方で、ヶ月半後、彼らは我々がすなわちまた、胚性幹と呼ばれている私たちが話されているかについての最初の多能性幹細胞、から、胚盤胞から単離した細胞と全く同じになる細胞に変わります。 これらの細胞は、人工多能性幹細胞と呼ばれています。 つまり、彼らは体細胞に一度（ソーマ - 私たちの体の体）であったが、再プログラミングの遺伝的要因の導入により、プログラムの変更を発生しました：大人彼らは胚の状態に戻り、多能性の性質を獲得しました。 同時に、我々は、マウス人工多能性幹細胞を取る場合、それは遺伝子を用いて皮膚から作られて、我々は戻って胚盤胞の空洞に入ることができ、胚盤胞移植マウス、植物、および仔から生まれています。

我々は、マウスを植えるために、胚盤胞に我々が導入4つの遺伝子を追加し、マウスの尾の皮膚片を取る場合には、マウスは、マウスの尾から生まれたされています。

これは、非常に注目すべき発見です。 それだけでなく、マウスを得るという点で、それはまた、医療目的のために重要で顕著です。 これは、今日我々がどの今日はできない、その人の個人的な組織または細胞調製物のために行うために、これらの多能性幹細胞から多能性幹細胞を得るために皆のため、例えば、再生医療のためにそれらを使用することができたり、特定の疾患を研究することを意味しますこのような神経変性疾患として、検討します。 我々は、ニューロンに苦しむ人々に取得することはできません。 しかし、我々は個々に流れる疾患表現型を、再生し、これらのニューロンとニューロンに受信するために、多能性状態に再プログラミング革の部分を、取ることができます。 しかし、我々は、神経細胞に到達することはできません。 つまり、私たちは技術を使用し、多能性幹細胞を再プログラミング、研究のための研究室では「二人目」を持っています。