ジュラシック・パークのテーマソングを思い出せ。スイスの科学者たちが、驚くべき偉業を成し遂げたようだ。不妊で一見健康に見えるマウスから、ネズミの精子細胞を産生できるのだ。このネズミのキメラは、生存可能なネズミの子孫を生み出すことはできなかったが、絶滅の危機に瀕した種を保存する新たな方法につながる可能性があると研究チームは述べている。
科学者は様々な実験を行うために、実験室で動物の遺伝子を改変することが日常的に行われており、ヒトを含む他の動物の細胞や臓器に酷似したマウスを繁殖させることさえあります。これを実現するために考案された比較的新しい方法の一つが、胚盤胞補完法です。
過去には、他の研究者がこの技術を用いて、他の動物から採取した多能性幹細胞（あらゆる細胞に分化する能力を持つ細胞）をマウスの胚に移植した例があります。しかし、胚はまず、マウスが特定の臓器を発達させないように改変されていました。マウスの胚に導入されると、採取した幹細胞は一種の遺伝子シーリング材として機能し、発達過程で欠損していた部分を補いました。この手法は、ラットに特徴的な臓器を持つマウスの作製にも用いられています。
木曜日にStem Cell Reports誌に掲載された新たな論文で、チューリッヒ工科大学の生物学者たちはさらに一歩進んだ。同じ手法を用いて、まず不妊となるように設計された雄マウスの胚を作製し、そこにラットの幹細胞を注入した。そして他の研究者らと同様に、マウスとラットのハイブリッド、つまりキメラの作成に成功した。マウスは機能的なマウス精子を産生することはできなかったものの、ラットのような精子を産生した。キメラのほとんどは、その他の点では通常のマウスと見た目も行動も全く同じで、健康上の問題のリスクは明らかに見られなかった。
「2つの種を混ぜ合わせ、生存可能なマウスとラットのキメラ個体を作製できたことが、比較的簡単だったことに驚きました。これらの動物は、キメラ動物としてマウスとラットの両方の細胞を持っていたにもかかわらず、概ね健康で正常に発達していました」と、研究著者でETHチューリッヒの幹細胞生物学者であるオリ・バー＝ヌール氏は声明で述べています。「2つ目の驚きは、キメラ動物内の精子細胞がすべてラット由来であったことです。つまり、遺伝子変異によって無菌状態であったマウスの宿主環境が、異なる動物種からの精子細胞の効率的な産生を支えることができたのです。」
研究チームの発見には、いくつかの重要な意味合いがある。まず、多能性幹細胞を機能的な精子や卵子に変化させることは一般的に困難であることが証明されているため、今回の研究はそこから何らかの教訓が得られるかもしれない。また、この手法は将来、遺伝子組み換えラットの生産を加速させる可能性もある。なぜなら、これらの不妊マウスは、理論的には、特別に設計されたラットの精子や卵子をより確実に作り出す方法となる可能性があるからだ。しかし、最も魅力的な可能性は、絶滅した近縁種の新世代を繁殖させることができるハイブリッドを作り出すことができるかもしれないということだ。
この技術の最後の応用は、倫理的に難しい問題を引き起こす可能性がありますが、すぐに実現可能になる可能性は低いでしょう。キメラの精子はラットの精子と全く同じように見えましたが、通常通り自力で動くことができませんでした。また、科学者たちはキメラ精子でラットの卵子を受精させることに成功しましたが、得られた胚は正常に発達せず、生存可能な子孫には至りませんでした。
研究者たちは次に、これらのキメラから最終的にラットを繁殖させられるよう、技術を改良する予定です。また、この技術を実際に種の保存に用いるには、生存可能な卵子を持つ雌のげっ歯類キメラの作成が可能であることを実証する必要があると指摘しています。他の研究者たちは、胚盤胞補完法が将来、移植に適したヒト化臓器を持つブタの作製など、他の重要な用途にも役立つことを期待しています。
