カリフォルニア大学サンフランシスコ校の研究者たちは、月曜日に魅力的なイノベーションを発表しました。 彼らはそれを「細胞接着剤」と呼んでおり、いつの日か、移植用の研究室で臓器を構築したり、標準的な外科的修復の範囲を超えて損傷した神経を再構築したりするなど、大規模な医学的成果への扉を開く可能性があると言います.
基本的に、チームは、人体内の細胞を互いに結合させるように操作できる一連の合成分子を設計しました。 これらの分子は一緒になって、いわゆる「細胞接着剤」を構成し、細胞の中や周囲に自然に見られる接着分子のように作用し、無意識のうちに私たちの組織、神経、器官が構造化され、一緒に固定される方法を決定します.
この場合にのみ、科学者は自発的にそれらを制御できます。
「たとえば皮膚のような組織の特性は、その中でさまざまな細胞がどのように組織化されているかによって大部分が決定されます」と、UCSF の細胞設計研究所の研究者であり、論文の筆頭著者である Adam Stevens は述べています。 ジャーナルネイチャーで、 声明で述べた. 「私たちは、この細胞組織を制御する方法を考案しています。これは、組織に必要な特性を備えた組織を合成できるようにするための中心です。」
医師は最終的に、患者の傷を修復したり、破壊されたと見なされた神経を再生したり、病気の肺、肝臓、その他の重要な臓器を再生するために機能する可能性さえあります.
その最後の一片は、ドナー臓器の供給が急速に不足するという危機を緩和するのに役立つ可能性があります. による 医療資源およびサービス管理、米国では毎日 17 人が臓器移植の順番待ちリストに載っている間に亡くなっていますが、10 分ごとに別の人がそのリストに追加されています。
「私たちの研究により、どの細胞がどのように相互作用するかを決定する柔軟な分子接着コードが明らかになりました」とスティーブンス氏は述べています。 「私たちはそれを理解し始めたので、このコードを利用して、細胞がどのように組織や器官に組み立てられるかを指示することができます.」
イケア細胞
赤ちゃんが生まれた直後 (そしてまだ子宮の中にいるときでも) 結合が失われると、基本的に、赤ちゃんの細胞は互いに簡単に再接続することができます. これは主に、子供がまだ成長しているため、細胞がまだ活発に集まっているためです. しかし、結果として、それが彼らの引っかき傷や擦り傷が非常に早く治る傾向がある理由でもあります.
言い換えれば、子供の細胞分子は、組織、臓器、神経を作るためにどのように組み立てるかについて、多くの明確な指示を持っていると考えてください. それらは、店の建物の小冊子を手にした感覚のあるイケアの小さな家具のようなものです。
しかし、人々が年をとるにつれて、生物学的なイケアの指示は屋根裏部屋に置かれるようになる、とチームは説明します。 これは、ほとんどの場合、ボディがかなり固くなっているためです。これが問題になることもあります。 たとえば、誰かの肝臓がひどく損傷した場合、肝細胞分子はイケアの指示を参照する必要がありますが、それらを見つけることができません.
しかし、ここで「細胞接着剤」分子の出番です。これらの救助隊員は、体内に送り込まれる前に基本的にイケアの指示に従って準備を整えることができるため、彼らの青写真は新鮮です。 科学者は、どの細胞分子と結合するか、さらにはどれだけ強く結合するかについての情報をそれらにロードすることができます.
次に、これらの接着剤分子は、関連する細胞を互いに誘導し、治癒と再生のプロセスを助けます。
「細胞接着剤」は、チームの実験中にこれらの細胞分子がくっつくのにも役立ちました.
UCSF
「肺や肝臓のような固形臓器では、多くの細胞が非常に緊密に結合している」とUCSFの新しい発明の説明は説明している. 「しかし、免疫系では、結合が弱いと、細胞が血管を流れたり、皮膚や臓器組織のしっかりと結合した細胞の間を這ったりして、病原体や傷に到達することができます.」
この種のカスタマイズを可能にするために、研究者は細胞接着剤に 2 つの重要なコンポーネントを追加しました。 まず、分子の一部が受容体として機能します。 それは細胞の外側にとどまり、分子が相互作用できる他の細胞を決定します。 第二に、結合強度チューナーがあります。 このセクションはセル内に存在します。 この 2 つの特性を組み合わせて、さまざまな方法で結合するように準備された一連の細胞接着分子を作成できると、チームは述べています。
「どの細胞と相互作用するか、またその相互作用の性質を制御できるように、細胞を操作することができました」と、UCSF の Cell Design Institute の所長で論文の上級著者である Wendell Lim 氏は次のように述べています。声明。
実際、チームは、潜在的な分子の範囲が十分に広いため、医学研究の学術段階にも情報を提供できると述べています. たとえば、研究者は、人体全体の理解を深めるために、模擬組織を作成することができます。
または、スティーブンスが言うように、「これらのツールは本当に変革をもたらす可能性があります。」