研究者は有望な幹細胞を開発

2023 年 6 月 8 日

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デューク NUS 医科大学による

デューク NUS 医科大学の研究者によって開発された心不全に対する幹細胞療法治療法は、前臨床試験で有望な結果を示しました。 『npj Regenerative Medicine』誌に掲載された研究によると、これらの細胞は、損傷した心臓に移植されると、損傷した組織を修復し、心臓の機能を改善することができます。

世界中で最も一般的な死因は虚血性心疾患であり、心臓への血流の減少によって引き起こされます。 心臓への血流が遮断されると、心筋細胞が死滅し、心筋梗塞または心臓発作と呼ばれる状態になります。

この研究では、独自の新しいプロトコルが使用され、多能性幹細胞または未熟幹細胞が実験室で培養され、さまざまな種類の心臓細胞に発達する心筋前駆細胞に成長しました。 これは、分裂細胞が特殊な機能を獲得するプロセスである細胞分化を通じて行われます。 前臨床試験中に、前駆細胞は心筋梗塞によって損傷した心臓の領域に注射され、そこで新しい心筋細胞に成長し、損傷した組織を回復して心臓機能を改善することができました。

「注射後4週間という早さで、急速な生着が見られました。これは、体が移植された幹細胞を受け入れていることを意味します。また、新しい心臓組織の成長と機能発達の増加も観察され、私たちのプロトコールには次のような可能性があることが示唆されています。」細胞治療のための効果的で安全な手段が開発されるべきです」と、シンガポールの南洋理工大学リー・コンチアン医科大学助教授リン・ヤップ博士は述べた。

ヤップ博士は、この研究の筆頭著者として、デューク大学の心血管・代謝障害（CVMD）プログラムの助教授であったときに研究を主導しました。

他のグループが実施した研究では、すでに拍動していた心筋細胞の移植により、致死的な副作用、つまり、心臓が体に血液を供給するのを制限または停止する異常な拍動である心室性不整脈が引き起こされた。

Duke-NUS の研究者によって開発された新しい手順には、損傷した心臓に拍動していない心臓細胞を移植することが含まれます。 移植後、細胞は増殖し、心臓の残りの部分のリズムを獲得しました。 この処置により、不整脈の発生率は半分に減りました。 この状態が検出された場合でも、ほとんどの症状は一時的なもので、約 30 日以内に自然に解決します。 さらに、移植された細胞は腫瘍形成を誘発しませんでした。これは、幹細胞治療に関するもう一つの一般的な懸念です。

「私たちの技術は、心不全患者に対する新たな治療法を提供することに一歩近づきます。心不全患者たちは、そうでなければ病気の心臓を抱えながら生活し、回復の可能性がほとんどないでしょう。また、試行的な治療法を提供することで、再生心臓学の分野にも大きな影響を与えるでしょう」有害な副作用のリスクを軽減しながら損傷した心筋を回復できる、実証済みのプロトコールです」とデュークNUSのCVMDプログラムのカール・トリグヴァソン教授で、この研究の主任著者は述べた。

タノト財団の糖尿病研究教授でもあるトリグヴァソン教授は、この再生医療法を糖尿病、目の黄斑変性症、皮膚移植を必要とする患者に応用する他の研究を主導している。

これらすべての研究の基礎となっているのは、ラミニン（細胞とその周囲の構造との相互作用に主要な役割を果たすタンパク質）を使用して、移植に適した細胞を作製する制御可能で安定した再現可能な方法です。 ラミニンは環境に応じてさまざまな形で存在し、特定の組織細胞タイプの発生を指示する上で重要な役割を果たします。 この研究では、心臓に豊富に存在するラミニンという種類の幹細胞を基にして幹細胞を増殖させ、心筋細胞に分化させました。

「患者の安全を確保するには、細胞ベースの治療法が一貫した有効性と再現性のある結果を示すことが不可欠です。広範な分子および遺伝子発現解析により、心臓病を治療するための機能細胞を生成するためのラミニンベースのプロトコールが高い再現性を持っていることを実証しました。」研究の共著者であり、デュークNUSの計算生物学センター所長であるエンリコ・ペトレット准教授は述べた。

この技術は、細胞ベースの再生心臓学の開発をさらに促進するために、今年初めにスウェーデンのバイオテクノロジー新興企業にライセンス供与されました。

詳しくは： Lynn Yap et al、多能性幹細胞由来のコミットされた心臓前駆細胞は、ブタにおける損傷した虚血心臓を再筋肉化し、その機能を改善します、npj Regenerative Medicine (2023)。 DOI: 10.1038/s41536-023-00302-6