キメラ - 科学技術における「驚異的な」技術？

現在、天宮の夢の実現、北斗ネットワーク、5Gのスムーズな流れ、人工太陽の夢など、ますます多くの中国のテクノロジーが私たちの生活を変えています。それで、あなたの印象では、最も驚くべき技術はどれですか?

今日は、天の意志に少し反する技術、キメラについてお話します。

そうです、まさに想像通り、キメラ、キマイラ、古代ギリシャ神話の怪物です。ライオンの頭、ヤギの体、そしてニシキヘビの尾を持っています。

もちろん、このことわざは中国文化にも外国文化にも存在します。例えば、人間の頭と蛇の体を持つ伝説上の伏羲と女媧も似ています。

現在では、科学者たちはこのモンスターを人工的に合成している。もちろん、この合成は戦争のためではなく、病気を治し、命を救うためのものです。

01. エビと豚の心臓

多くの場合、人間の死は特定の臓器の問題によって引き起こされ、全身の死につながります（そうでなければ臓器提供はありません）。したがって、臓器源の問題が解決されれば、多くの人がより長く生きられるようになります。典型的な例は、尿毒症の治療のための腎臓移植です。

しかし、臓器が問題です。そこで科学者たちは異種移植、つまり他の動物から臓器を見つけて人間に移植することを考えました。

最も一般的なのは豚です。さらに、確かにかなりの進歩が遂げられています。例えば、今年の初めには外国の科学者が豚の心臓を人間に移植し、その人間は2か月間生存しました。これは画期的な進歩でした。

しかし、このタイプの臓器移植にはまだいくつかの問題が残っています。たとえば、最も典型的な問題は免疫拒絶です。

どのように改造しても、この臓器は豚の臓器なので、常に免疫拒絶という問題に直面することになります。人間は異種間の臓器移植はおろか、同種同士の臓器移植さえ拒否する。そのため、臓器移植後は免疫拒絶薬を飲み続ける必要がありますが、それでも耐えることは困難です。

第二に、豚は現在、移植用臓器として最も適していると認識されているにもかかわらず、多くの人々はまだ豚の臓器をあまり受け入れておらず、一部の団体は豚に強く反対しています。

02. 卵を産むために鶏を借りる

拒絶や人々の受け入れの問題に直面したとき、私たちは何をすべきでしょうか?人間の臓器を直接生産することは可能ですか？

胚は良いアイデアですが、この道は今のところ行き止まりです。なぜなら、胎児が臓器に成長すると、実は既に比較的完成された人間になっているからです。臓器を摘出することは人を殺すことに等しい。したがって、この道は全人類によって直接抵抗されるのです。

幹細胞を体外で臓器に成長させることは可能なのかと疑問に思う人もいるかもしれません。理論的には可能ですが、現実的には実現不可能です。体外で細胞を心臓に向かって成長させると、心筋細胞をたくさん増殖させることができます。しかし、それは心臓ではなく、肉の塊です。言うまでもなく、それらの微細な神経や血管は現在人間では発達させることができないため、肉片は成長するにつれて内部が腐ってしまいます。

だから、生命の奇跡は、人々にいつもため息をつかせるのです。

そこで、誰かが新しいアイデアを思いつきました。「卵を産ませるために鶏を借りる」ことは可能でしょうか？つまり、人間の臓器を動物の体内で成長させることですか?

これが「キメラ」の発想です。

03. キメラは成長する

この技術は2010年にデビューしました。中内啓光氏は、胚盤胞補完技術を使用しました。これは、胚盤胞段階で他の種のiPSCを動物の胚盤胞に混ぜてキメラを実現し、最終的に他の動物の臓器が動物の体内で成長するというものです。この方法を用いて、ハタネズミの膵臓がマウスの体内で培養されたのは初めてのことだ。

それらは2つの異なる種です。

具体的には、中内氏はまず遺伝子操作によってマウスの膵臓を破壊し、次にマウスから受精卵を抽出して培養し、そこにラットの幹細胞を注入した。次に、マウスの受精卵とラットの幹細胞が一緒に成長し、互いに混ざり合いました。その結果、ラットの細胞だけで膵臓を成長させたマウスが誕生した。

マウスとラットは異なる属の異なる種であるため、この研究はまったく新しい分野を開拓したと言えます。

最終的に、マウスの体内でラットの膵臓を培養することができ、異種臓器培養へのまったく新しいアプローチが実現しました。この膵臓は完全にラットの細胞で作られているため、拒絶反応を心配することなくラットに直接移植できることを知っておく必要があります。さらに、この臓器自体は動物の体内で発達し、ラットの膵臓の完全な機能を備えているため、体外で培養された臓器の機能不全の問題を回避できます。これにより、人間の臓器を培養するためのまったく新しいアイデアが生まれます。

これは標準的なキメラです。

04. キメラと人間

もう一度、この実験がなぜそれほど衝撃的なのか説明しましょう。マウスとラットは大きさが違うだけのように見えますが、実際には 2 つの種だからです。

人間とチンパンジーと同じように、彼らは2つの種です。

2つの種族の成長を組み合わせ、一方の種の臓器をもう一方の種の体内で培養する、これが標準的なキメラではないでしょうか?

さらに、これはマウスの背中に人間の耳を生やすような比較的ローエンドな技術ではありません。結局のところ、動物に人間の体を成長させることの難しさは、現時点では平均的です。しかし、実際に動物に機能的な異物臓器を成長させることは大きな成果となるでしょう。人類は長年幹細胞の実験を続けてきましたが、この問題を解決することはできず、肉の塊しか育てることができません。

この臓器は外見だけでなく、内部構造、血管、神経、完全な機能も備えているため、現在の人間の世界でこれを実現するのがいかに難しいか考えてみてください。

そうだとしたら、人間の臓器の培養に使えるのでしょうか？

この技術は異種移植よりもはるかに多くの利点があります。

まず第一に、拒否の問題はなくなりました。人間の臓器移植でもこれを避けることはできません。結局のところ、誰もが臓器拒絶反応を経験します。

しかし、これについてはどうでしょうか?真皮線維芽細胞などの細胞を患者の体から直接採取し、その細胞を使ってキメラを培養します。つまり、免疫拒絶反応はまったく起こらないということです。なぜ自分自身を拒絶するのですか？

第二に、より正確なカスタマイズ。人々の違いは免疫力だけでなく遺伝子にもあります。世の中に全く同じ遺伝子を持つ人間は二人といません。

しかし、この臓器は人自身の細胞を使って培養されるので、元の人と全く同じものでなければなりません。

オリジナルの方が良いです。そのため、この技術は大きな注目を集めています。

05. 私たちは行動を起こしています

現在、世界中の多くの科学者がこの方向で研究を行っており、その進歩は私たちに希望を与えています。

例えば、2021年には、最初のヒトとサルのキメラ

中国科学院の院士である季維志氏は、研究チームを率いて史上初のヒトとサルのキメラ胚の作製に成功した[1]。