【研究】万能細胞をはさまず皮膚の細胞を直接「目の細胞」に変えるダイレクト・リプログラムに成功

スナフキン ★

新しく行われた研究で、皮膚細胞を万能細胞に戻すことなく直接、視覚細胞（桿体細胞）に変えることに成功しました。

またこの視覚細胞を生まれつき盲目であったマウスの網膜に移植すると、マウスは光を認識するようになったとのこと。

https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/04/4a8eff029dcbe5e9626534b293dc9fc3.png

これまでは、同じような細胞のリプログラムを行うには元の細胞を一度、万能細胞（iPS細胞）に変化させてから、視覚細胞へと再変化させる必要があり、最大で6カ月もかかっていました。

しかし今回の研究によりダイレクト・リプログラムが可能になったことで、必要とする時間を10日まで一気に短縮できました。

今後、リプログラム技術の研究速度は十数倍以上、加速されると考えられます。

さらに、ダイレクト・リプログラム技術が発展すれば、SFやマンガの世界で行われている「変身」が、現実の技術になる可能性もあるのです。

しかし「皮膚」から「目」へ、細胞はどのようにしてリプログラムされたのでしょうか？

ダイレクトリプログラムに使われた5つの小分子と3つの添加物には、身近なアレも入っていた

横軸は日付。上に掛れているアルファベットは加える成分の頭文字を並べたもの。
またPIMは培地を意味する。「VCRFI / PIM」とあるときは、バルプロ酸（V）・CHIR99021（C）・RepSox（Ｒ）、フォルスコリン（Ｆ）、IWR1（Ｉ）が培地（PIM）に含まれていることを意味する。5日目以降はS・T・Rが新たに培地に加えられている様子も読み取れる。ダイレクトリプログラムは10日で済むようになった
https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/04/72f5eb6b0878dfd91d1375bb5754b616.png

日本の山中教授は4つの因子を制御させることで体の細胞を万能細胞へと変えましたが、今回の研究では主に5つの小分子の「カクテル」と3つの添加物を加えることで、皮膚から視覚への細胞のリプログラムに成功しました。

これらの成分の中には、思いもよらない身近な化学物質も含まれていました。

上の図は何日目にどの分子を加えるかを示した「レシピ」になります。

レシピによれば、この5つの小分子は、バルプロ酸（V）・CHIR99021（C）・RepSox（Ｒ）、フォルスコリン（Ｆ）、IWR1（Ｉ）となります。

この中にあるフォルスコリンはダイエットサプリとして売り出されている「フォースコリー」と同じ成分です。

なかには、ダイエット目当てで飲んだ人もいるかと思います。

また追加で加えられた3つの添加物の中には、疲労回復効果があるタウリン（S）やビタミンＡ誘導体であるレチノイン酸（R）といった栄養ドリンクや栄養サプリにもよく入っている成分がありました。

それ以外の物質は身近とは言えませんが、決して珍しい成分ではありません。

しかし、私たちの胃袋に目ができていないのは、これらの物質を適切な配合で使う必要があったからです。

研究者たちは、この適切な配合を決定するために、研究時間の多くを費やしました。

リプログラムした細胞を盲目のマウスに移植する

移植が成功した盲目マウスでは健康なマウスと同じように光に反応して瞳孔が小さくなっている（入光が絞られている）
https://nazology.net/wp-content/uploads/2020/04/ef2761adb5d73a49fe0e7ee2aeca8d93.png

5つの小分子と3つの添加物を加えることで、皮膚細胞は見た目も発現している遺伝子も、桿体細胞と呼ばれる目の光を感知できる視覚細胞に変化していきました。

しかし、これだけでは細胞が本当に視覚細胞としての機能を獲得しているかはわかりません。

そこで研究者は遺伝操作によって、生まれつき桿体細胞が機能を失っている盲目マウスの網膜に、リプログラムした細胞を移植することにしました。

移植によってマウスが光を感知できるようになれば、リプログラムされた細胞は機能の面でも、本物の視覚細胞であることが証明されるからです。

移植実験を行って一か月後、マウスの目にライトの光があたり、瞳孔が収縮するかが確かめられました。

盲目の状態では目にライトが当たっても瞳孔の収縮（光量の絞り）は起こりませんでしたが、移植を受けた14匹のマウスのうち、6匹のマウスで瞳孔の収縮が確認されました。

さらに証拠を確かなものにするために、これら6匹のマウスに対してライトに対する日よけが与えられました。

続きはソースで
https://nazology.net/archives/57208