生殖クローニングは幹細胞研究とどのように違うのですか？
幹細胞に関する最近および現在の研究は、以下に簡単に要約され、国立アカデミーからの最近の報告書”Stem Cells and The Future of Regenerative Medicine”でより完全に議論されている。 しかし、核移植または体細胞核移植（SCNT）のいずれかと呼ばれる共通の最初のステップの使用は、ヒト生殖クローニングだけでなく、幹細胞研究の特定の 幹細胞は、繰り返し分裂し、特殊化された細胞とより多くの幹細胞の両方を生じる能力を有する細胞である。 いくつかの血液および脳幹細胞のようないくつかは、成人から直接誘導することができ、他のものは着床前胚から得ることができる。 胚由来の幹細胞は、胚性幹細胞（ES細胞）と呼ばれています。 国立アカデミーからの上記の報告書は、幹細胞研究の現在の状態の詳細なアカウントを提供します。ES細胞は、その子孫が着床後の胚、胎児、および完全に発達した生物に見られるすべての細胞型を含むため、多能性幹細胞とも呼ばれます。
ES細胞は、多能性幹細胞とも呼ばれます。 それらは、初期胚（胚盤胞）の内部細胞塊に由来する。 所与の胚盤胞の内部細胞塊中の細胞は遺伝的に同一であり、各胚盤胞は単一のＥＳ細胞株のみを産生する。 幹細胞は、着床前胚よりも成人では稀であり、見つけるのがより困難であり、単離後にいくつかの種類の成体幹細胞を細胞株に成長させることは困難であることが証明されている。
ES細胞や他の幹細胞から異なる細胞や組織を産生することが現在の研究の対象となっている。 このような細胞から骨髄以外の全臓器（骨髄移植に使用される）を産生することはまだ達成されておらず、その最終的な成功は不明である。
幹細胞に対する現在の関心は、特定の健康な細胞、組織、および器官を様々な疾患および衰弱性障害に罹患している人々に治療的に移植する可能性に 成体幹細胞を用いた研究は、それらが、細胞が由来した組織以外の組織を含む、そのような目的のために有用であり得ることを示している。 現在の知識に基づいて、成人があらゆる種類の組織にとって十分な幹細胞源であることが証明される可能性は低いようです。 ES細胞株は、1つの細胞株が無期限に増殖することができ、1つのタイプの特殊化された細胞だけでなく、移植に必要な多くの異なるタイプの特殊化された細胞(脳、筋肉など)を生成する可能性があるため、移植に潜在的な関心があります。 しかし、成体幹細胞またはES細胞のいずれかの治療可能性の大きさが十分に理解される前に、はるかに多くの研究が必要とされるであろう。
幹細胞の治療可能性に関する最も重要な質問の1つは、幹細胞に由来する細胞、組織、およびおそらく器官を移植拒絶反応のリスクを最小限に抑 理想的には、移植に有利な成体幹細胞は、患者自身に由来する可能性がある。 そのような細胞、またはそれらに由来する組織は、患者自身のものと遺伝的に同一であり、免疫系によって拒絶されることはないであろう。 しかしながら、前述したように、十分な成体幹細胞の利用可能性、および細胞および組織タイプの全範囲を生じさせる可能性は不確実である。 さらに、遺伝的起源を有する障害の場合、患者自身の成体幹細胞は同じ欠陥を有し、治療的移植に使用する前に成長させ、遺伝的に改変しなければなら
体細胞核移植または核移植の適用は、移植拒絶反応のリスクを最小限に抑えた移植治療に使用できる幹細胞を得るための代替ルートを提供する。 この手順は、治療クローニング、研究クローニング、または非再現性クローニングと呼ばれ、ここでは幹細胞を産生するための核移植と呼ばれ、移植レシピエントの細胞と遺伝的に同一の多能性ES細胞を生成するために使用される。 したがって、成体幹細胞と同様に、そのようなES細胞は、比類のない移植で見られる拒絶反応を改善すべきである。
現在使用されている2種類の成体幹細胞—骨髄を形成する血液中の幹細胞と皮膚幹細胞—は唯一の2種類の幹細胞治療法です。 しかし、National Academiesの「Stem Cells and The Future of Regenerative Medicine」と題された報告書に記載されているように、他の成体幹細胞の可能性を正確に評価する前に、多くの疑問が残っています。 成体幹細胞に関するいくつかの研究では、単一の単離された細胞から開始することによって幹細胞の可能性を十分に定義したり、正しい分化に必要な細胞環境や細胞が器官を再繁殖させる効率を制御する要因を定義したりしている。 導入された成体幹細胞由来の細胞が組織機能に直接寄与していることを示し、細胞を分化させることなく培養中の成体幹細胞を維持する能力を向 最後に、多くの注目を集めている研究のほとんどは、ヒト成体幹細胞ではなくマウスを使用しています。
ES細胞は、移植のための細胞の供給源としての潜在的な問題がないわけではありません。 培養中のヒトES細胞の増殖には、ウイルスを含む可能性のあるマウス細胞の”フィーダー”層が必要であり、ES細胞を分化させると、一度に細胞型の混合物を ヒトES細胞は、マウスに導入されると良性腫瘍を形成することができるが、この可能性は、細胞がレシピエントに導入する前に分化することが許可されている場合に消失するようである。 マウスES細胞を用いた研究は、糖尿病、パーキンソン病、および脊髄損傷を治療するための約束を示しています。
核移植で作製されたES細胞は、実質的にすべての細胞型を提供することができ、培養中に長期間維持することができるという点で、成体幹細胞に優 しかし、現在の知識は不明であり、成体幹細胞と核移植で作られた幹細胞の両方の研究は、それらの治療可能性を理解するために必要とされている。 （この点は、幹細胞の発見と勧告2と再生医療の未来に明確に記載されており、”再生医療の科学的および治療的可能性を最も効率的に進めるためには、胚性および成体のヒト幹細胞の研究が必要である”と述べている。ES細胞は、神経細胞または筋肉細胞などの移植のための単一細胞型を生成するために最初に使用される可能性が高い。 将来的には、多くの細胞型を生じる能力のために、それらは移植のための組織および理論的には複雑な器官を生成するために使用される可能性があ しかし、これは、コンポーネントの細胞型のそれぞれに彼らの専門化を指示するための技術の完璧さと、臓器のための正しい割合と空間組織でこれらの これは、インスリンを産生する膵島のような単純な構造では合理的に簡単かもしれませんが、肺、腎臓、肝臓のように複雑な組織ではより困難です。
核移植を介して幹細胞を産生するために必要な実験手順は、患者から脱核卵への体細胞核の移動、胚の胚盤胞期へのin vitro培養、およびこの胚盤胞の内細胞塊から多能性ES細胞株の誘導である。 次いで、そのような幹細胞株を使用して、治療移植のための実験室培養において特殊化された細胞（および可能であれば、組織および器官）を誘導する。 このような手順は、成功した場合、移植拒絶の主な原因を回避することができます。 しかし、この提案にはいくつかの可能性のある欠点があります。 動物モデルを用いた実験では、細胞内に発散するミトコンドリアタンパク質の存在が、拒絶反応を引き起こす可能性のある”マイナーな”移植抗原を作 ; 卵が移植レシピエントの母親またはレシピエント自身によって寄付された場合、これは問題ではありません。 いくつかの自己免疫疾患では、患者自身の細胞からクローン化された細胞の移植は、これらの細胞が進行中の破壊的プロセスの標的となり得るという点 また、成体幹細胞の使用と同様に、遺伝的起源を有する疾患の場合、患者自身の細胞から核移植によって誘導されたES細胞は同じ欠陥を持ち、治療移植に使用する前に成長させ、遺伝的に改変されなければならない。 幹細胞の別のソースを使用することは、成体幹細胞または患者からの核で開始された核移植由来の幹細胞株における疾患に関与する一つ以上の遺伝子を修正する挑戦的なタスクよりも（免疫抑制が必要であろうが）実行可能である可能性が高いです。
核移植に加えて、研究者が拒絶反応のためにlikeli hoodを減少させたES細胞を誘導することができるかもしれない二つの他の方法があります。 多くの可能性のある遺伝的メイクをカバーするES細胞株の銀行は1つの可能性がありますが、National Academiesの報告書「Stem Cells and The Future of Regenerative Medicine」はこれを「想像するのが あるいは、胚性幹細胞は、特定の細胞表面タンパク質を排除または導入するように設計され、このように細胞をレシピエントの免疫系に不可視にすることができる。 移植における成体幹細胞の多くのタイプの提案された使用と同様に、これらのアプローチのいずれも、現時点での成功の約束に近いものを運ばない。
核移植による胚性幹細胞の調製は、子宮に移植されない点で生殖クローニングとは異なります。 ES細胞だけで完全な胚を生じさせることができるかどうかの問題は、容易に誤解される可能性がある。 いくつかの報告のタイトルは、マウス胚はES細胞のみに由来することができることを示唆している。 しかしながら、全ての場合において、ＥＳ細胞は、宿主胚、特に栄養膜および原始内胚葉に由来する細胞によって取り囲まれる必要がある。 胎盤の一部を形成することに加えて、胚盤胞の栄養膜細胞は、将来の頭部および臀部（前-後）軸の向きを決定するために必要とされる胚に不可欠なパター この位置情報は遺伝的に決定されるのではなく、受精または卵の活性化の直後に開始されたイベントから栄養膜細胞によって取得される。 さらに、特定の発達時間窓の間に、胚盤胞の内部細胞に位置的手がかりを付与することが重要である。 マウス胚盤胞の単離された内部細胞塊は、それ自体では移植されないが、別の胚からの栄養膜小胞と組み合わせた場合には移植される。 対照的に、栄養膜小胞に導入されたマウスES細胞の単離された塊は、栄養膜の無秩序な塊とは対照的に、遠隔的に着床後胚に似たものを生じることは 言い換えれば、マウスES細胞を正常な発達に関与させる唯一の方法は、たとえこれらの細胞が妊娠中に生存可能でないとしても、宿主胚細胞を提供す ヒトおよび霊長類Ｅ ｓ細胞は、培養中に栄養膜細胞を生じ得ることが報告されている。 しかし、これらの栄養膜細胞は、おそらく通常、卵から胚盤胞の開発中に取得された位置手がかりを欠いているだろう。 上記のマウスES細胞を用いた実験結果に照らして、子宮内に配置されたヒトES細胞の塊が移植され、胎児に発達することは非常に低い。 培養中のヒトES細胞の塊は、マウスES細胞の塊のように、胚様体として知られている無秩序な凝集体を生じることが報告されている。
核移植によって得られたES細胞は、治療移植に使用されるほか、臨床医学やヒト発生生物学の基礎研究に重要ないくつかのタイプの研究のための実験室で使用することができる。 このような研究は、マウスまたはサルのES細胞では実施できず、通常は受精した胚盤胞から調製されたES細胞では実現可能ではない可能性が高い。 例えば、遺伝性疾患を有するヒト由来のES細胞は、核移植によって調製することができ、細胞および組織の発達および脳の神経細胞などの他の方法で研究することが困難な成体細胞における変異遺伝子の役割の分析を可能にする。 この作業は、ドナーの卵の使用を必要とするという欠点を有する。 しかし、多くの細胞型の研究では、ES細胞の使用に代わるものはないかもしれません。
ES細胞の特殊な細胞型への分化を理解し、制御することができれば、遺伝的に定義されたヒトES細胞株を得るための核移植の使用は、凍結された胚か、IVF診療所で臨床的必要性を超えている胚から容易に得ることができない遺伝的に多様な細胞株の生成を可能にするであろう。 後者は一般集団の多様性を反映しておらず、女性が最大不妊期間よりも年上であるか、または一方のパートナーが不妊であるカップルからゲノムに向かって歪んでいる。 さらに、単純および複雑な（複数遺伝子の）遺伝性遺伝的嗜好の両方に関連する疾患を有する個人からの核移植によって幹細胞を産生することが重要 例えば、一部の人々は、「ルー・ゲーリッグ病」（筋萎縮性側索硬化症、またはALS）の素因となる突然変異を有するが、これらの個体の一部のみが、おそらく追加の遺伝子の影響のために病気になる。 病気への多くの共通の遺伝のpredilectionsに同様に複雑な病因学があります; ヒトゲノムプロジェクトによって生成された情報が適用されるにつれて、より多くのそのような疾患が明らかになる可能性が高い。 患者や健常人からの核移植を用いて調製したES細胞を用いることにより、そのような細胞の発達を比較し、疾患への偏見を調節する基本的な過程を研究することが可能であろう。
ES細胞の働きも、移植のための細胞や組織の形成につながる働きも、子宮内に胚盤胞を配置することは含まれません。 したがって、64〜200の細胞段階を超えた胚発生はなく、胎児発生もない。