| 2005年4月27日 (水) |
アニマルテクノロジー 第４章 アニマルテクノロジーの広がり |
１ バイオリアクター
家畜に成長ホルモン遺伝子などを導入し効率的に成長する家畜を作ろうとしたが、期待どおりの成果は得られてない。しかし、その技術を、家畜生産工場として活かすことには成功している。それを「バイオリアクター」と呼ぶ。
医薬品は期待どおりの生理作用をもつことがもっとも重要である。しかし、製造し続けるには製造コストを考える必要がある。細胞や血液中にとどまるなら、やっかいである。乳汁中に生理活性物質が分泌されるなら、搾乳するだけで得られる。その技術は完成している。
乳腺で特異的に遺伝子が発現するようにする。そのためには、生理活性物質の遺伝子に、乳腺上皮細胞でつくられるタンパク質の発現を調節する遺伝子を、つなげる。さらに、細胞外へ乳汁として分泌することにかかわる遺伝子も融合する。この遺伝子を受精卵に導入し、目的の遺伝子が発現している家畜を探す。
こうしてアンチトリプシンのように臨床試験を終え商業販売を目指す段階に達したものもある。これに続いてつぎつぎと遺伝子導入家畜由来の医薬品が登場することになるだろう。例示は112ページを参照されたい。いったん開発されれば、低コストでの医薬品生産が期待される。ただし、BSEの原因因子の異常プリオンのないウシやヒツジを用いねばならない。
遺伝子導入家畜の作製には、まずマウスで検討する。結果が良好なら、ヒツジ、ヤギ、ウシなどの家畜に遺伝子を導入する。ウシでは導入か地区の選抜から搾乳までに4年、医薬品の安全性検定などほ経て、医薬品の製品化までに十数年が必要である。体細胞クローンでやや短縮できるが、製品化までの道は長い。
２ ヒトに移植可能な臓器を生産するブタ
種を越えて臓器を移植することを異種移植とよぶ。1960年代、チンパンジー、ヒヒの腎臓、心臓、肝臓をヒトへ移植した例がある。1992年に行われたヒヒの肝臓をヒトへ移植した例では、移植後70日間の生存を記録した。ヤギやブタの腎臓、肝臓を移植した例もある。生存延長が認められた。
これらの事績は、優れた免疫抑制剤の開発に支えられている。しかし、移植を受けると一生、免疫抑制剤を投与し続けねばならない。これは副作用の問題が生じてきている。遺伝子改変によりヒトに拒絶されない家畜臓器をつくろうとする計画が登場した。
臓器を提供するのは、できるだけ近縁の動物、サルが推奨される。しかしそれは困難である。繁殖が難しい。希少動物として保護される存在にもなっていこうとしている。野生動物は病気のコントロールが難しい。そんなこんなで家畜臓器が望まれる。
倫理上の問題は解決可能だが、動物愛護のことは論理的には解決できない。ブタは愛玩動物として飼われることは例外的で、解剖学的にも生理学的にもヒトに近く、悪性腫瘍の発生率が低い、といった特徴がある。
移植後すぐに現れる反応を「超急性拒絶反応」とよぶ。そのメカニズムはアニマルテクノロジー120ページ図4.2にある。
この超急性拒絶反応を抑えるには、�＾杣鏐蓋兇犯娠�する抗体の除去、�∧簑侶呂粒萓�化の抑制、�０椰�臓器の抗原性の低下、が考えられる。
� ↓△呂覆�なかむずかしそうで、��がもっとも有力だと考えられている。異種抗原が生成するメカニズムは明らかになっている（122ページ図4.3）。異種抗原をつくる酵素の遺伝子を破壊し、ブタ臓器の抗原性を低下させるのである。遺伝子ノックアウトを行うのである。
123ページの図4.4に核移植法によるヒトへ移植可能な臓器の作出法が出ている。ブタではまだES細胞はできてないから、ES細胞は使えない。培養増殖細胞を使えばノックアウトブタの作出が可能である。胚盤胞由来細胞でも体細胞でも培養して多数細胞に増殖できれば、マウスES細胞利用のノックアウト法が使える。
研究の延長線上には、ブタの体のなかに100％ヒト細胞からなる臓器をつくる研究も考えられている。 |
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| 2005年5月1日 (日) |
アニマルテクノロジー 第4章 アニマルテクノロジーの広がり その2 |
３ 家畜を増殖する技術とヒトの不妊治療
ヒトの不妊治療にかかわる技術と家畜を増殖する技術には、共通するものが多い。不妊治療にかかわる産婦人科医・泌尿器科医と、家畜の増殖にかかわる技術者・研究者との交流は活発である。
1978年に、世界ではじめて体外受精児がイギリスで誕生した。当時「試験管ベビー」とよばれた。その治療のなかで、顕微授精がヒトによく応用され日々改良されている。
透明帯開腔法、囲卵腔内精子注入法、卵細胞質内精子注入法の三つがある。妊娠可能な精子濃度は、自然妊娠では1ミリリットルあたり400万匹以上、人工授精では200万匹以上、体外受精では5万匹以上とされている。顕微授精では1匹でも精子があれば妊娠可能である。完成した精子でなく形成途中のものでも顕微授精によって妊娠が可能である。
この分野にかかわる学会は、日本受精着床学会、日本哺乳動物卵子学会、日本不妊学会である。これらの学会のうち、日本哺乳動物卵子学会は、生殖補助医療胚培養士、通称エンブリオロジストの資格認定を行っている。資格認定試験の受験資格は、アニマルテクノロジー131ページにあるので、ここでは略す。
４ アニマルテクノロジーの希少動物への応用
野生動物はほとんどが季節繁殖をする。繁殖可能な時期以外は精巣のなかに精子は認められない。希少動物の場合、非繁殖期に死亡し、死亡した個体から精子が得られないことが多い。精子になる前の細胞を培養して精子形成を行わせることが求められる。マウスではこのことが可能となっている（アニマルテクノロジー133ページ3〜6行目）。卵巣から卵子を分離し受精させる技術も可能となっている。
体細胞クローンは増殖にもっとも有効だと思われる。核を近縁種の卵子に入れて復元することが可能である。
「冷凍動物園」とよぶ方法がある。異種の動物である近縁種に移植する。キメラで母親からの拒絶を防ぐことも可能である。アニマルテクノロジー136ページにある。トキ「ミドリ」の細胞は永久保存されているが、その使い方をめぐる考察については、アニマルテクノロジー139ページ以降にあるので、ここには引用しない。
５ アニマルテクノロジーのインパクト
体細胞クローンというテクノロジーにより、脱分化した細胞が、再度、分化の全能性を取り戻すことが明らかになった。テクノロジーが基礎学問にあたえたインパクトは強烈であった。 |
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