1998年前のXNUMX年、ウィスコンシン州の研究者らはヒトの胚から強力な幹細胞を単離した。 これらの細胞は人体の出発点であり、心臓細胞やニューロンなど、他の種類の細胞に変化する能力を持っているため、これは生物学にとって根本的な進歩でした。

ナショナル ジオグラフィックは後にこの信じられないほどの約束を要約しました。「夢は、病気の臓器や組織を生きた代替品で修復する医療革命を起こすことです」。 それは新たな時代の幕開けでした。 聖杯。 お気に入りの決まり文句を選んでください。すべて放送時間があります。

しかし、XNUMX 年以上が経過した現在、これらの細胞に基づいた治療法は市場に存在しません。 ないXNUMX。

何が起こったのかを知るために、私は今年XNUMX月、国際幹細胞研究学会の年次総会で、講堂で数百人の生物学者と並んで最前列の席を確保した。 巨大なスクリーンに映し出されたのは、顕微鏡で見た細胞の少し威圧的な白黒画像で、髪の毛のようなものが生えた丸い細胞や、砂のような謎の物質が詰まった長方形の断面などだった。 テーマ音楽がステージから流れ出しました。ヒューイ・ルイス・アンド・ザ・ニュースの「I Want a New Drug」です。

幹細胞に関する会議中に、私は古い情報源に会う機会がありました。中には文字通り今ではそうなっている科学者たちが、四半世紀の努力と努力によって学部長やしわくちゃの顧問に変身した人もいました。 私はこう尋ねました。25 年もかかるというのは通常の期間なのでしょうか、それともこの自慢のテクノロジーに何か問題があるのでしょうか? 私が話を聞いた人のほとんどにとって、苦痛を伴う遅延は驚くべきことではありません。 真に新しいバイオテクノロジーが開発されるまでには、これくらいの時間がかかります。 遺伝子治療の最初の人体実験が行われた in 1980、でもそうではなかった 2012まで 最初の遺伝子修正がヨーロッパで販売承認されたこと。 その基準によれば、幹細胞は順調に進んでいます。

幹細胞を医薬品に融合させるのは驚くほど難しいことがわかったと認める人もいる。 基本的な課題は、細胞がアスピリンやポンド単位で製造できる別の薬とは異なることです。 彼らは生き物であり、変化したり、死んだり、さらには制御不能になり、がんなどの危険を引き起こす可能性があります。 このことから、胚性幹細胞を捕捉するのは簡単でした。 病気の治療に必要な特定の機能を備えた特殊な細胞を生産するように彼らを説得するのは、非常に困難なことだ。

「アイデアには長い時間がかかりますが、それでも正しいアイデアです」とスタンフォード大学のマシュー・ポーテウス教授は言いました。彼が会議の演壇に立っている間、私は彼に質問を投げかけました。

幹細胞ベースの治療がついにブレイクアウトの準備が整っている兆候があります。 によると 2023調査、過去70年間でボランティアを対象とした新たな検査がXNUMX件近く実施され、これまでのXNUMX倍のペースとなった。 これらの初期の人体研究のうち最も進んだものはバーテックス・ファーマシューティカルズ社によって実施されており、同社はXNUMX月にXNUMX人の糖尿病患者が研究室で作られた膵臓細胞の注射を受けたと発表した。 インスリンを摂取する必要がなくなりました。 失明やてんかんを治療するために製造された細胞のテストでも、移植細胞が効果があることを示唆する初期の結果が得られています。 

「多くのことが瀬戸際にある」と、ISSCRの退任会長であるハーバード大学教授のハイファン・リン氏は言う。 「幹細胞は本当にすべての細胞の中で最も複雑なので、それが遅れているとは思いません。」

純真無垢

私は初期から、たとえその少し前から、ES 細胞について取り上げてきました。 ここ MIT Technology Review では、 これらの細胞を分離する探求、中絶反対運動家からの反対の差し迫った脅威の下で実行されました。 1998 年 XNUMX 月と XNUMX 月の表紙、「バイオテクノロジーのタブー」は、暗闇の中で光るシャーレの写真で雰囲気を決めました。

「最も興味をそそり、物議を醸し、秘密裏に行われている科学的研究に賞が与えられるとしたら、胚性幹細胞の研究がそのカテゴリーを席巻するだろう」と私は書いた。 私たちは読者に、それはタブラ・ラサ細胞の​​探索であり、人体内で他のタイプを生み出すことができる細胞であると語った。 ES細胞は、科学者に初めて「人間の組織を自由に増殖させる能力」を与える可能性のある「皿の中の工場」だった。 そして、細胞は初期段階のヒト胚にのみ存在し、体外受精クリニックから入手できますが、細胞を単離するには破壊する必要があるため、それはタブーでした。 

ロバート・カルダン

私たちの報告から数か月後、科学競争は終結を迎えました。 同年XNUMX月、ウィスコンシン大学のジェームズ・トムソン氏は、XNUMXつの胚から幹細胞を捕捉し、研究室でこれらの細胞を生かし、増殖させていると報告した。 

トムソンさんの 紙サイエンス誌に掲載された簡潔な XNUMX ページの資料には、幹細胞が医療技術になると彼がどのように考えたかについてのスケッチが含まれていました。 死体の臓器や細胞が不足している場合、幹細胞は、特に鼓動する心臓細胞や心臓細胞などの特殊な細胞タイプの「標準化された生産」を可能にすることで、「創薬や移植医療のための細胞の潜在的に無限の供給源となるだろう」と同氏は予測した。グルコースを感知するベータ細胞。 同氏は、一部の疾患、特に 1 型糖尿病やパーキンソン病は「XNUMX つまたは少数の細胞タイプの死滅または機能不全」によって生じると指摘しました。 もしそれらの特定の細胞を置き換えることができれば、それは「生涯にわたる治療」を意味するでしょう。

すべての細胞の母があらゆる組織と置き換わったり、さらには器官を再生したりできるというそのビジョンは、一世代の研究者に衝撃を与えました。 「それは私がこれまで出会った中で最も魔法に近いものでした。 分裂を繰り返してあらゆるものを作り出す細胞です。 あなたが細胞生物学者であれば、 is 聖杯だ」とスクリップス研究所の名誉教授であり、ドーパミン生成細胞の移植によるパーキンソン病の治療を計画している会社アスペン・ニューロサイエンスの共同創設者でもあるジーン・ローリング氏は言う。 「問題は、どのようにして細胞を望み通りの正確な細胞型にするかということです。」 さらに、幹細胞を研究室で増殖させると、突然変異が蓄積し、潜在的ながんのリスクが生じる可能性があります。「それが魔法の暗い部分です。」

政治的テスト

幹細胞の概念はまもなく決定的な試練に直面することになるが、それは政治的なものであり、科学的なものではなかった。 それらは小さいながらも生きている体外受精の胚から摘出され、その過程で胚が破壊されていたため、この発見は米国のカトリック教会や他の宗教団体からの激しい怒りに見舞われた。  

トムソンの論文からXNUMX年後、ジョージ・W・ブッシュが大統領に選出された。 現在、キリスト教保守派はホワイトハウスに行列を作り、封鎖された細胞の研究に対する連邦資金の提供を求めていた。 科学者たちは、患者擁護者の支援を受けて、圧倒的なロビー活動で対抗した。 はい、治療法については、彼らは結集しました。 「私は幹細胞が大好きです」とバンパーのステッカーに書かれていました。

幹細胞＝治療法という方程式により、画期的な進歩が実際よりも近づいているように見えました。 学術誌「ステム・セル・リポート」の編集長、マーティン・ペラ氏もこの推進に加わった。たとえば同年の社説で、政府と慈善団体が資金提供さえすれば、治療法は「すぐに」実現するだろうと書いた。科学。 「当時はすべて私たちの想像の中にありました」と、ISSCR 会議でペラに会ったとき、ペラは私に語った。 「私たちが持っていたのは未分化の幹細胞だけだったからです。」

アルバータ大学の健康法教授ティモシー・コールフィールドは後にニュース記事を分析し、科学者たちが治療法がいつ実現するかについて「非現実的なタイムライン」を伴う「権威ある声明」を一貫して出していたと判断した。 「私は研究者たちを責めてはいません」と彼は言う。 「彼らの目の前にはマイクがありますが、10年、XNUMX年というのは十分近いですが、十分遠いものです。 それをエキサイティングで革命的なものにしなければなりません。 そうでなければ、お金は別のところに流れてしまいます。」

しかし、一般の人々はこれらの期限を信じ、また治療法を妨げるのは資金不足だけであるという話を信じていました。 そのため、米国が幹細胞研究に一定の制限（ごく少数の細胞供給に対してのみ研究資金を認める）を導入した後、患者団体が反撃した。 カリフォルニアでは、2004 年の投票イニシアチブである提案 71 により、カリフォルニア再生医療研究所が設立されました。 同州では幹細胞研究を「憲法上の権利」とし、3年間で10億ドルの税金を研究に充てた。 その時までに、ロビイストらは、この取り組みは雇用と治療という大豊作によって1倍の元が取れるだろうと予測していた。 122 型糖尿病を治療するだけで (予測によれば「XNUMX 年目で」)、インスリンおよびその他のコストが XNUMX 億ドル節約されるでしょう。 あるテレビ広告でこう言っていました 幹細胞は「XNUMX万人のパーキンソン病患者」を治療するでしょう。

これらの治療法はいずれもまだ市場に出ていません。 そして、ジェニファー・エステス、デヴィッド・エイムズ、俳優のクリストファー・リーブ、ジョーダン・クラインなど、当時の患者擁護者の多くは、幹細胞によって救われることを期待していた人もいたが、現在亡くなっている。 最後は、Prop 71 を実行に移したカリフォルニアの不動産起業家、ボブ・クラインの息子でした。 ジョーダン氏が1年に2016型糖尿病の合併症で26歳で亡くなった後、父親は政治の遅れを非難したと報じた。 ロングビーチ ビジネス ジャーナル。 「私の末の息子が亡くなりました。 もし彼らがワシントンDCでそれを止めていなかったら、彼は生きていたでしょう」とクラインさんは出版物に語った。

幹細胞による治療に対する信念は定着していました。 クラインのような人々にとって、彼らを遅らせているのは政治的介入だった。 「2000年代初頭には、幹細胞に対するディストピア対ユートピアのような見方がありました」とコールフィールド氏は言う。 「それは非倫理的だ、不道徳だ、あるいは許されるべきではないと言っている人たちがいました。 研究コミュニティと私もその一員でしたが、これはエキサイティングな分野であり、私たちは命を救うつもりだと主張する必要がありました。 そしてこの言語はすべて生き残ったのです。」 最も明確な証拠は？ 自閉症、片頭痛、多発性硬化症に対する幹細胞治療法を宣伝することで、誇大宣伝に便乗し始めた夜間診療クリニック。これをカルフィド氏は「科学搾取」と呼んでいる。 長年にわたり、Google で幹細胞を検索すると、通常は血液や脂肪組織から採取した細胞を使って、ほぼあらゆるものを治療するという怪しげなクリニックの広告が表示されてきました。

この春、ある年配の知人が、痛みを伴う膝の治療を期待して、自分の骨から採取したとされる幹細胞の注射に現金7,000ドル以上を支払ったと明かしたとき、この現象がどれほど広まっているのかを私は知った。 もちろん、何もしていない可能性があります。 ISSCR の「」というパンフレットを読んでいたら、彼女はお金を節約できたかもしれません。幹細胞治療のガイド。製品用語集のように聞こえるタイトルにもかかわらず、これは詐欺クリニックに関する長い警告であり、現在宣伝されている幹細胞治療は基本的にすべて偽物であると説明しています。

なぜなら、実際には、幹細胞を科学の速度より速く動かすことはできないからです。 カリフォルニア大学サンフランシスコ校のアーノルド・クリーグスタイン教授は、「幹細胞の期待が国民の意識に届いたとき、幹細胞自体が魔法の治療法であるという考えが広まりました。たとえそれがばかばかしいものであってもです」とカリフォルニア大学サンフランシスコ校のアーノルド・クリーグスタイン教授は言う。 「本当の約束は、幹細胞がこれを行うということではなく、幹細胞があなたが望む細胞の出発点であるということでした。 そしてそれは決して単純なことではありません。 それは骨の折れる作業であり、時間がかかります。 それが科学であり、骨の折れる作業であり、時間がかかります。」

約束の遅れ

幹細胞研究は、もはやかつてほど政治的なものではありません。 その理由の一部は、科学者たちが 2006 年までに、皮膚の一部のようなあらゆる細胞を変換する方法を決定したからです。 ES細胞のようなものに。 このような「誘導」幹細胞は胚由来の幹細胞とほぼ同一であり、倫理的な二日酔いはありません。 しかし、研究者がどの種類の幹細胞を選択しても、それを使用して成熟した特殊な細胞（移植に必要な種類）を製造することは、大方の予想よりも難しいことが判明しました。 

科学者が望む細胞型を生成するために取っている戦略は、「方向性分化」と呼ばれます。 方向性分化は、2 日目にこの成長因子を追加し、12 日目にその成長因子を追加するというクックブック アプローチとして考えることができます。これにより、幹細胞が細胞の一部である場合に受けるのと同じ種類の外部刺激にさらされます。成長中の赤ちゃん。

料理本のプロセスは成功する可能性がありますが、正しいレシピにたどり着くのは非常に困難です。 たとえば、1 型糖尿病の 15 人の子供がおり、現在試験中の Vertex 治療法を開発した科学者のダグラス・メルトン氏は、次のような治療法を開発できるまでに XNUMX 年近くを費やしました。機能的なマウスに移植すると、グルコースに反応してインスリンを生成できる膵臓細胞。 「その問題には私が予想していたよりもずっと時間がかかりました。妻にはXNUMX年かかるだろうと言いました」とメルトン氏はハーバード大学の出版物に語った。 in 2021.

さらに、幹細胞を目的の細胞型に成熟させるには、実際の妊娠中と同じくらい研究室で、場合によっては 200 ～ XNUMX か月かかることがあります。 新しいテストを行うたびにさらに長い遅延が発生するため、これは新しいアイデアを試す上で大きな障害となっていました。 「私は楽観的だったが、実際に実験を行うと、XNUMX日かかることもある」と、ハーバード大学の教育病院のXNUMXつであるマス・アイ・アンド・イヤーの主任科学者ハナエ・ラールー氏は言う。 彼女は移植を試みるプロジェクトに参加していた モルモットの聴覚を修復するには。 彼らは、移植された細胞が新しい耳毛に成長することを期待していましたが、実際には成長しませんでした。 ラールー氏は現在、細胞移植ではなく、より迅速な遺伝子技術を試みている。 「ある時点で、私はそれを治療ツールとは見なしていませんでした」と彼女は言います。 「患者に尋ねると、彼らは薬を望んでいます。」

細胞の製造も安くはありません。 彼らのお気に入りの成長因子は、わずか 750,000 グラムで XNUMX 万ドルもします。 これに加えて、テストされていないアプローチには規制の壁が立ちはだかり、バイオテクノロジー企業による幹細胞の研究がうまくいかない理由は明らかです。 かつて胚性幹細胞の特許を管理し、発売したGeron社 最初の人体実験 2010年にそれらから作成された治療法、 キャンセル 2021年後の研究。 現在は抗がん剤の研究に取り組んでおり、ウェブサイトでは胚性幹細胞については言及しなくなっている。 別の幹細胞企業であるサナは、XNUMX年のIPOと昨年以降、株価が下落している。 チームを解雇した 心臓病を治療するために心筋を作ろうとしています。 

初期段階 試験

バイオテクノロジーの世界では、高コストと技術的困難は珍しいことではなく、幹細胞治療にはリスクを冒す価値があると信じる、回復力のある投資家や科学者が依然として存在します。 現在、幹細胞研究者らは、新たな臨床試験の数が増加しており、毎年約15件が開始されているのは、この分野が転換点に近づいている可能性を示していると述べている。 研究室で作られた網膜細胞の移植（これまでに最も頻繁にテストされたアプローチ）は、視力が改善するとはまだ言えませんが、最初の一握りの患者から、細胞が何かをしているという証拠があります。 ある調査によると 昨年公開された、これらの試験はすべてまだ初期段階にあるが、約3,000の研究で90人以上の患者が人工幹細胞または胚性幹細胞から生成された移植を受けている。 

「周りを見渡せば、すべての裁判は初期段階にあります。 すべてが治療法を生み出すわけではありませんが、改善方法や改善方法についての情報は得られるでしょう」とペラ氏は言います。

移植された細胞については、人体実験を通じてのみ答えられる未解決の質問の XNUMX つは、それらの細胞がどれくらいの期間生存するかということです。 パーキンソン病患者の脳にドーパミン生成ニューロンを追加すると、これまで何度か試みられてきましたが、 それらのニューロンのほとんどは最終的に死んでしまいます。 研究者らは振り出しに戻り、その理由と戦術を調整する方法を解明しようと努めている。 おそらく、潜在的なリスクにもかかわらず、ドーパミンの投与量を増やす必要があるだけかもしれません。ドーパミンが多すぎると少なすぎるのとほぼ同じくらい有害であり、不随意運動を引き起こす可能性があります。 糖尿病に関するVertexの研究は40人を治療すると予想されており、より有望に見えるが、そこでも追加された細胞がどれくらいの期間生存するかは不明のままである。 それは、非常に高額な治療（糖尿病の細胞移植には少なくとも500,000万ドルかかるとの試算もある）が永遠に続くわけではない可能性があることを意味する。 

しかし、ローリング教授は、これらの試験のいずれかが、ES細胞から作られた治療法が病気を治癒できるという顕著で議論の余地のない証拠にすぐにつながることを期待している。 「それは転換点になるかもしれない」と彼女は言う。 「そして、私たちにはその瞬間が必要だと思います。」 

てんかん治療

幹細胞研究者の集まりで私が過ごした XNUMX 日間で、この分野に必要な大きな進歩のように見える XNUMX つの研究が私の目に留まりました。 これは、サンフランシスコにあるニューロナ・セラピューティクスと呼ばれるバイオテクノロジー企業が実施している新たな治験で、同社はXNUMX年前、通常の薬が効かなかった難治性てんかんを患うXNUMX人の脳深部に研究室で作製した「抑制性介在ニューロン」を移植した。 おそらく、これらの追加された細胞はそれぞれ何千もの接続を形成し、発作を引き起こす機能不全に陥った脳ネットワークを静めるだろうということです。

会議中、ニューロナ社は、両患者の発作が90％以上減少したと発表した。 ある26歳男性の場合、月に32回の衰弱性発作に比べて減少した。 データが有効であれば、細胞移植が現在てんかんに対して利用可能な最も抜本的な治療である側頭葉の一部の外科的切除と同じくらい効果があることを意味する可能性がある。 しかし、脳の一部を切除することによる、記憶や視力の喪失などの副作用は発生しないだろう。 

「すごく熱意があるんです。 これはてんかんに対する最初の細胞療法になる可能性があります」とカリフォルニア大学サンフランシスコ校の教授であり、ニューロナ社の顧問でもありその共同創設者でもあるクリーグシュタイン氏は言う。 クリーグシュタイン氏は、この種の治療法が出現するまでに 25 年という時間がかかるとは思わないと私に語った。 むしろ、「実際にはかなり速い」と彼は反論する。

医師らは以前にもニューロン移植の実験を行っており、ある企業はブタの細胞の使用を試みた。 しかし、2013年に胚性幹細胞がヒト介在ニューロンを大量に形成するよう誘導される可能性を初めて解明したのは、クリーグシュタイン研究室の博士研究員であるコリー・ニコラスだった。 その後に続いたのは、レシピを改良し、動物実験を実施し、人体治験開始の承認を得るという、クリーグシュタインの言うところの「合理的で体系的な」一連のステップであり、160年以上に渡って行われた。 その仕事のほとんどは、XNUMX 億 XNUMX 万ドル以上を調達し、ニコラス氏が CEO を務める Neurona で行われました。 

 「明らかに、これは胚性幹細胞（または誘導幹細胞）がなければ不可能です」とクリーグシュタイン氏は言う。 

治療を受けた患者はわずか XNUMX 名であり、ニューロナの結果は逸話にとどまっています。 しかし、それが本当の治療法になる可能性はあります。 それは、移植された細胞がまだ結合を形成している可能性が高く、その効果が時間の経過とともに増大し、発作を完全に防ぐ可能性があるためです。 「最初は夢物語のように思えましたが、これらの細胞を無制限に作成できるということは、私たちが試してみることです。 今では救われた患者さんもいらっしゃいます。 考えてみると、それは本当に驚くべきことです」とクリーグシュタインは言う。 「私たちはクリニックにいます。 細胞は患者の体内にあり、それらがどの程度うまく機能するかをこれから確認する予定です。 私たちはまさに臨床試験が何らかの手がかりを与えてくれる段階に来ています。 それはただの誇大広告だったのか、それとも本当なのか？」