科学者は免疫システムを出し抜き、人と臓器をより適切に適合させる

1954 年に初めて人体臓器移植が成功した後、外科医が直面した最も厄介な問題の 1 つ...

1954 年に初めて人体臓器移植が成功した後、外科医が直面した最も厄介な問題の 1 つは、「より多くの臓器をどこで入手するか」ということでした。 それ以来、医学研究者たちは、心臓、目、さらには顔全体を移植する方法を発見しました。 しかし、半世紀経った今でも、部品の需要に応えるのに苦労しています。 たとえば、米国では毎年 1,400 人が肝臓を待って死亡し、さらに 4,500 人が腎臓を待って亡くなっています。

もちろん、問題の一部は、人々が生きているときも死ぬときも、自分の臓器にしがみつこうとすることです。 しかし、利用可能な臓器があっても困難が生じます。 人間の免疫システムは非常に選り好みがあるため、順番待ちリストの先頭にいる人が、優先順位は低いが免疫学的に適合する人に負けてしまう可能性があります。 移植患者は通常、衰弱性の免疫抑制薬を服用しなければなりません。 そしてそれでも、患者が臓器を拒絶したり、日和見感染で死亡したりする可能性がある。

体は定期的に細胞表面のタンパク質を調べて、その細胞が属するものであるか、したがって危険な外来のものであるかを判断します。 献血にはそのようなタンパク質が 3 つ一致する必要があります。 医師は現在、少なくとも 6 つのタンパク質変数を照合するシステムを使用して臓器と患者をペアリングしていますが、それでも免疫抑制剤を使用しないには十分ではありません。 現在科学者たちは、体の免疫システムをだまして人工臓器や採取したドナー臓器を受け入れるようにするいくつかの方法を研究している。

研究者らは、免疫系が拒絶しないドナー膵臓を作るために細胞をカプセル化している。 ここでは、インスリン産生細胞が青色の蛍光染色でマークされています。

潜入監房

研究者らは、免疫系が拒絶しないドナー膵臓を作るために細胞をカプセル化している。 ここでは、インスリン産生細胞が青色の蛍光染色でマークされています。

ウェイクフォレスト大学の幹細胞専門家であるアンソニー・アタラ氏は、ドナーからの臓器を使用するのとは異なるアプローチ、つまり特注の臓器をゼロから作ることを思いついた。 1999 年に彼は初めて患者自身の幹細胞から患者用の膀胱を作成し、その技術を腎臓や他の臓器に応用するために取り組んでいます。 この方法は、二分脊椎や喫煙関連の肺疾患など、非遺伝的な問題を抱えている人にとっては効果があるはずです。 しかし、嚢胞性線維症、筋ジストロフィー、一部のがんなどの遺伝性疾患を患っている人の場合、臓器は 彼らの細胞からは、最初にその人が移植を必要とする原因となったのと同じ問題が発現している可能性が最も高いでしょう。 場所。 ソリューション? 他人のより健康な幹細胞を利用しながら、極めて正確に患者に適合させます。 アタラと彼のチームは、幹細胞バンクのために羊水と胎盤から幹細胞を収集し始めました。 には 100,000 を超える固有のサンプルが含まれており、これはアメリカ人の 90 パーセントにほぼ完全に一致するのに十分です。

しかし、臓器は少なくとも5年は入手できないだろう。 そして、そのような幹細胞バンクが、より希少な DNA プロファイルを持つ人々にサービスを提供できるほど包括的なものになるまでには、長い時間がかかるでしょう。 よりシンプルでおそらくより包括的な解決策は、より多様な臓器(おそらく人間以外の動物からの臓器も含む)を受け入れるように体を誘導することかもしれません。 考えられる方法の 1 つは、通常、患者が存在する場所の近くの免疫系を制御する間葉系幹細胞 (成人の骨髄または臍帯血由来) を患者に追加投与することです。 この治療法は、移植部位付近の免疫反応を静めるのに役立ち、残りの免疫系は感染症と戦うために無傷のまま残される可能性がある。 カリフォルニア大学デービス校の研究者らは、犬がイヌ・トカニン肝移植に耐えられるようこの細胞を利用している。 過去5年間に、他の研究者らが数十人の骨髄移植患者にこの治療法を適用した。

ソリューション? 他人のより健康な幹細胞から働きます。 ただし、このアプローチにも欠点がないわけではありません。 一部の研究者は、免疫システムが弱まると、たとえ身体の個別の領域であっても、患者が発症する可能性があると述べています。 感染症に対してより脆弱であり、医師は代わりに提供された細胞をカモフラージュして体の細胞をすり抜けるべきである 防御。 このアイデアは臓器移植自体とほぼ同じくらい古いものです。 何十年もの間、科学者たちは、細胞が侵入することのない微細なメッシュカプセルの中に外来細胞を隠すのに苦労してきました。 栄養素を吸収し、老廃物分子を排出しながら、接触によって細胞を識別する免疫系からそれらを隠します。

サンディエゴに本拠を置く企業 Viacyte は、細胞を収容できる容器の製造に取り組んでいるいくつかの研究グループのうちの 1 つです。 同社は、糖尿病を治療するためのバイオ人工膵臓をテストしている。プラスチック製のカートリッジには、体の必要に応じて流動的にインスリンを放出できる数百万の細胞が入っている。 同社によれば、そのプロトタイプは数百匹のマウスの糖尿病の治療に成功したという。

科学者たちはこれらすべての可能な解決策を研究していますが、治療法はしばらくの間利用できない可能性があります。 一方、臓器を必要とする人々に届けるために誰もが考慮すべきことがあります。それはドナーとして登録することです。

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