再生医療ミニ講義
複雑研でお知り合いになった昭和企画さんのメールマガジンで連載した、再生医療をやさしく（？）紹介するミニ講義集です。
第1回 再生医療のこと 再生医療と聞くと、何を思い浮かべますでしょうか。トカゲの尻尾は、切れてもまた生えて来ますし、イモリの手足も同様に再生します。プラナリアなどという生物は、体をバラバラにされても、その一つ一つの切れ端から、完全な個体を再生してしまいます。こんな事が、人間にもできたらなぁという夢を実現しようとするのが再生医療です。
こんな事を書くと、再生医療ってのは随分遠い世界の事と感じるかもしれませんが、既に実用化されている物もあるんです。例えば、骨髄移植。人間の骨髄には、血液を作るために必要な「幹細胞」と呼ばれる特殊な細胞が存在します。これを取り出して、白血病などの治療のために移植するのは、立派な再生医療です。うまく拒否反応や感染症をコントロールしますと、幹細胞が根付いて、他人の体の中で新しい血液を作り始めます。
ここでポイントになる事がいくつかあります。まずは、幹細胞そのものをどうやって得るかという問題。そして、それが根付くための環境の問題。さらに、幹細胞から、どうすればきちんと機能する体のパーツを作る事ができるかという問題。これらの問題をひとつひとつ丁寧に解き明かしていく事が、薬や手術を中心とした現在の医療を、次の世代の医療へと発展させる事になります。
第２回 幹細胞のこと 前回、再生医療には「幹細胞」と呼ばれる特別な細胞が、重要な役割を果たす事を書きました。そこで、まずはこの幹細胞について、少しお話しましょう。
一説によると約６０兆個ある人間の細胞は２５４種類に分類できるそうです。そのそれぞれに幹細胞が存在するとしたら、２５４種類の幹細胞が必要になります。でも実際には、似た様な細胞は、一種類の幹細胞から「分化」という方法で生み出されますから、幹細胞の種類はずっと少なくてすみます。有名なところでは、血液系幹細胞、間葉系幹細胞、神経幹細胞があります。例えば、血液系幹細胞からは、赤血球、白血球、マクロファージ、血小板などの、血液や免疫に関わる細胞が分化します。間葉系幹細胞からは、骨、軟骨、脂肪、筋肉など、体の支持や運動に関与する細胞が生み出されます。脳や神経は、あまり再生しないと言われていますが、最近の研究で、大人の脳にも神経幹細胞が存在して、ニューロンやグリア細胞などの細胞を生み出している事が分かってきています。
これらの幹細胞はゆっくりと分裂して、幹細胞そのものと少し分化した細胞を生み出します。この少し分化した細胞が加速度的に増殖して、組織を作り上げるのに利用されます。ですから、幹細胞は大量の細胞を生み出しながらも、いつもほぼ同じ数だけ維持されて一生涯枯渇する事がありません。
第３回 ES細胞のこと 幹細胞の中でも、特に能力が高いものが存在します。それが胚性幹細胞です。ES（イーエス）細胞という呼び名の方が、知っている方が多いかもしれません。これに対して、前回述べたものは「体性幹細胞」と呼ばれ、多能性という点ではES細胞にはかないません。ES細胞は、私たちの体が卵から発生する途中で生み出され、体の部品のすべてを作り出す万能細胞です。驚くべき事に、このES細胞は発生初期の、まだ丸い細胞のかたまりの状態の胚から取り出して、培養皿に移して増やすことができます。しかも、培養皿で増やしている間に、性質が変わらない様に注意すれば、そのままいくらでも増殖します。さらに驚くべき事に、この細胞をまた別の胚に戻してやると、導入されたES細胞は、元からいた胚のES細胞と区別無く混じり合って、キメラと呼ばれる個体に成長します。キメラは２種類のES細胞から出来上がるひとつの個体ですが、ギリシャ神話のそれとは異なり、まったく正常な個体になります。
ES細胞を使うと、SF小説の中に良く出てくる「遺伝子操作」が出来ます。たとえば、遺伝病の治療のために、正常な遺伝子を導入するといった応用が考えられています。ネズミを使った研究では、目標とした遺伝子を狙って、その遺伝子だけを操作する「遺伝子ターゲティング」の技術も発達しています。また、ES細胞から、実験室でいろいろな細胞を作り出す研究も、盛んに行われています。血液や、神経、最近では眼球の様な物まで作り出せる様になってきました。
ヒトのES細胞は、アメリカ、日本をはじめ、いくつかの国で既に作られています。ヒトのES細胞は、人工授精のために作製された受精卵から取り出されます。不妊治療のため、複数得られた受精卵のうち、母親の体内に戻すのに使われなかった分を利用するのですが、アメリカなどでは、宗教的な理由から根強い反対運動も起きている様です。また、人為的な遺伝子操作についても、まだまだ議論が始まったばかりです。大切なのは、多くの人が正確な知識を持って、自分で判断できる様になる事だろうと思います。
第４回 幹細胞移植と拒絶反応 さて、前回述べたように、ES細胞は多芸さでは、他の追随をゆるしません。しかし、ひとつ問題があります。ES細胞を使った再生医療は、ES細胞の採取が困難であるがために、基本的に他家移植（他人の細胞の移植）になってしまうのです。
骨髄移植は、白血球の型が合わないと、拒絶反応が起きてうまく行きません。幹細胞といえども、細胞の表面には、この型を決める分子が出ています。もし、型の合わない細胞を移植すると、体の免疫システムが「異物」として排除してしまいます。そこで、少しでも型が合う、自家移植に近い移植を行うためには、骨髄バンクの様に沢山の種類の幹細胞を用意しなければならないのです。
その点、骨や軟骨を作る間葉系幹細胞は、比較的採取が簡単です。例えば、骨髄を採取した際に、その一部を培養皿に入れて、適切な環境で培養してやると、間葉系幹細胞は培養皿の底にくっついて増殖し、コロニーと呼ばれる細胞のかたまりを作ります。こうして増えて来た細胞を集めるだけで良いので、あらかじめ採取しておいた自分の間葉系幹細胞を使って、自家移植も可能です。最近の研究で、抜歯した歯（歯髄）や、痩身術のために吸引された脂肪組織の中にも、間葉系幹細胞がいる事が分かり、間葉系幹細胞バンクが実現するのは、意外と早いかもしれません。
（追記）今年の５月２０日発行のサイエンスより。韓国のグループが、脊髄損傷や若年性糖尿病患者９人の皮膚の細胞から核だけを取り出して、別のボランディアの女性から提供された卵子の核と入れ替えて、ES細胞を作り出すのに成功しました。細胞表面の型は、核にある遺伝子が決定しますから、見かけ上はこれらのES細胞は、皮膚細胞を提供した方のES細胞になります。ES細胞を使った再生医療が、一気に現実味を帯びて来ました。後日、この研究は「捏造」であることが判明しました。しかし、核移植そのものが不可能であるという事ではありません。今後、より確実に安全に核移植が行える技術が開発される事を願います。
第５回 再生医療とクローン技術 今回は少し話題を変えて、クローンの技術についてお話しようと思います。クローン羊「ドリー」は、１９９６年７月５日に、イギリスのロスリン研究所で産まれました。その当時でも、発育中の卵を分割したり、前回述べたES細胞を使って、「遺伝的に相同」なウシやネズミが作れる様にはなっていました。しかし、ドリーの遺伝情報を持つ細胞核が、それまでとは大きく違った場所から取り出された事が、大きな変化をもたらしました。
ドリーの遺伝子は、一度成長しきった成体の細胞から取り出されたものでした。成体の細胞というのは、精子や卵子といった生殖細胞を除いて、基本的に使い捨てされる細胞なのです。ですから、遺伝情報が体を作る過程で変質しているかもしれない。たとえば、免疫系の細胞では、遺伝子の再構築によって様々な抗体を作り出すために、自分の遺伝子の一部を捨ててしまいますが、それと同じような事が起きているかもしれない。ドリーの誕生は、そのような成体の細胞から取り出した細胞核も、卵の状態から体を作り出すのに必要な情報をすべて持っているという事を示した点で、世界中の科学者だけでなく、一般の人々にも、大きな衝撃を与えました。
しかし、２００３年２月１４日。ドリーは肺の疾患から、普通の羊より短い生涯を終えます。クローン化による影響では無いという発表ですが、クローン化によって産まれたネズミなどは、一般に大きな体を持つといった報告もあります。このような状況で、クローン人間を作る事は、非常に危険だと言わざるを得ません。また、クローン生物は、歳の離れた双子の兄弟姉妹です。SF映画の様に、オリジナルの病気の治療のために、クローンの体の一部を使うというのも、骨髄移植など一部の方法を除けば、倫理的に非常に大きな問題を含んでいます。記憶や脳そのものの移植も、現実にはほとんど不可能ですから、体を乗り換えるのも無理でしょう。ですから、クローン技術を再生医療に応用する事を考えると、細胞核を移植した受精卵を少しだけ育てて、そこからES細胞を作るという方法が、最も実現できる可能性が高いと言えます。
第６回 再生組織の形について さて、これまで細胞の話ばかりで、少々うんざりされているかもしれませんので、再生医療のもう一つのテーマである「形」についてお話します。ヒトの耳を背負った、おじいさんみたいなマウスを見た事がありますでしょうか？それはたぶん、ハーバード医科大学のチャールズ ヴァカンティー博士らが、免疫不全マウスの背中に作ったヒトの耳の形をした軟骨組織です。細胞の中には、遺伝子という生命の設計図があります。でも、遺伝子は普通の設計図と違って、形とか寸法が書いてあるわけではありません。では、細胞はどうやって決まった形をした臓器や器官を作るのでしょう。実は、一つの卵細胞が分裂して増えながら絶妙なタイミングで、細胞同士がお互いに引っ張り合ったり、離れたりする事で、折り紙みたいな感じで、立体的な形を生み出して行くのです。必要とあらば、軟骨など少し硬いものを作って、支えに使ったりもします。この「引っ張ったり離れたり支えたり」に必要な分子の構造と、発現のタイミングが遺伝子には書いてあって、それが母親の子宮の中で、とても厳密に実行される事で、私たちの体は形作られます。この過程を専門用語で「発生」と呼びます。
イモリの眼の再生は、実はこの発生を途中からやりなおしています。だから、失われた組織が元通り再生されるのは、それほど不思議ではありません。でも、この様に発生をやりなおすタイプの再生は、理由は分からないのですが、われわれヒトでは基本的に起きません。多くのヒトの組織の再生には、細胞プラス「形」を持つ足場（スキャフォールド）が必要になります。小さな傷が、まわりの組織が支えになってもと通りに再生するのを見ると、それが良く分かります。また、皮膚や骨など、再生能力が高い組織でも、足場があるとより速く再生が進みます。ヴァカンティー博士らの再生実験は、ヒトの耳の形に作った人工的な足場に、軟骨細胞を植え付けたので、耳の形の組織ができあがったのです。もし、細胞だけをネズミに入れても、せいぜい不定形の軟骨組織ができるだけです。
工学の発達のおかげで、私たちは材料や構造の設計をして、生物に負けないくらいすぐれた「形」を生み出す事ができます。最近では、デザインという分野も、重視される様になってきました。このような工学的センスを持った技術者がと医師が、しっかりと手を組んでヒトの再生医療に取り組めば、きっとすごい事ができるようになるでしょう。
第７回 体を維持する不思議なシステム「ホメオスタシス」 前回は、生物の形が、発生というしくみを経て作られる事を述べました。今回は、どうやって「からだの機能を保つか」について、少し話したいと思います。私たちの脳は、自分の体がどうやって維持されているか、つまりどうやって生きているかをあまり意識する事がありません。なぜなら、体は自分の置かれた環境を自分で判断して、それぞれの臓器や器官が勝手に調節してくれるので、わざわざ脳が環境変化を知覚して、体に命令を下す必要があまり無いからです。これを、ホメオスタシスと呼びます。
私の専門は骨ですが、骨の形も立派なホメオスタシスの結果です。骨は、私たちの先祖がまだ水の中にいる魚だった頃、流れに逆らって速く泳ぎ、獲物を捉えたり、敵から逃げるために生じたと考えられています。そして骨は、脊椎動物が陸に上がるために、とても大きな役割を果たしました。ひとつは、水の中とは比べものにならないくらい大きな重力に逆らって立ち上がるための支えとして。そしてもうひとつは、陸上で摂取するのがとても困難で、しかし生きて行くために絶対必要なカルシウムの貯蔵庫として。そのため、骨は二種類のホメオスタシスシステムを担っています。ひとつが、重力や筋力を支えるための強度と形を維持するシステム。もうひとつが、体からの要求に応じてカルシウムを供給して、血液中のカルシウム濃度を一定に保つシステムです。
再生医療はこのホメオスタシスの事を良く考えないと、再生阻害になることもあります。骨折部を固定してやると、治癒を早められる事は良く知られています。しかし、骨の欠損部にセラミックの様な硬い物質を埋め込むと、いつまでもそのまま残って、かえって治癒をさまたげてしまう事があります。支えとして埋め込んだ金属プレートや、人工関節と骨の接合部が吸収されて、ゆるんで来るというのも、整形外科では大きな問題です。これらの問題を避けるために、生体吸収性のポリマーを使ったり、プレートの形を工夫したりと、いろいろな技術が用いられています。しかし、人工物で作られたこれらのセラミックや金属は、カルシウム貯蔵庫として働く事は期待できませんし、外力に適応する様に形を変化させたり、自己修復する事ができません。ひびが入ったら、それまです。また、同様の事は他の臓器でも起こります。例えば人工心臓の研究は、血栓との戦いです。心臓＝ポンプという単純な図式で作り上げた人工心臓が、あっという間に血栓を作って血管を詰まらせてしまうため、心臓には強い血流をうまくさばいて、よどみや血栓を作らないしくみがある事が分かります。現在の医療は、生体に埋め込んだ人工物が生体のホメオスタシスになじまない「特殊システム」であるがゆえの問題にぶち当たっていると考えられます。それゆえ、細胞という道具をうまく利用して、生体組織が持つ本来の機能をとホメオスタシスをきちんと回復させる事を目指す再生医療に、ブレークスルーへの期待が集まるのです。
第８回 フィードバックシステム 前回、再生医療にはホメオスタシスの理解が重要である事をお話しました。では、ホメオスタシスの本体って何なのでしょう？
エアコンによって部屋の温度を一定に保つしくみについて考えてみましょう。まず必要なのは、部屋の温度を測るセンサーです。古い物ですと、バイメタルという温度によって曲がる金属の板が使われていましたが、最近では半導体のセンサーが用いられるようになりました。どちらにせよ、センサーが感じ取る温度が、設定値より高いと、エアコンは冷却機のスイッチを入れて温度を下げようとします。逆に、温度が低いと冷却機を切って、暖房機のスイッチを入れます。冷却機と暖房機の働きで変化した部屋の温度が、再びセンサーでキャッチされ、冷却器と暖房機のオン／オフを繰り返します。その結果、部屋の温度は設定値を中心とした一定の範囲で上下しながら維持されます。つまり、エアコンは、センサー／冷却器／暖房機の３つのコンポーネントから成るフィードバックシステムによって、部屋の温度を一定に保つという事が分かります。そして、このような「温度を一定に保つ働き」をするシステムをサーモスタットと呼びます。
では、骨のホメオスタシスは、どういうしくみで動いているのでしょうか？実は、エアコンとそっくりのシステムが働いていると考えられています。これをメカノスタットと呼びます。メカノスタットは、骨に生じるひずみや局所的な力学ストレスを感じ取ります。ストレスが強くかかりすぎる場所には、新しい骨を作って補強します。逆に、ストレスがあまりかからない場所の骨は溶かして取り除きます。実際の骨の中には、骨細胞と呼ばれる「細胞センサー」が沢山埋め込まれていて、常に局所のストレスを見張っています。骨細胞は骨を作る細胞「骨芽細胞」に情報を送っていて、骨芽細胞はストレスが大きくて骨を作る必要がある場合には、コラーゲンとリン酸カルシウムを作って補強します。また、骨細胞からの情報によって、ストレスがかかっていないと思われる部分では、骨を溶かす「破骨細胞」を分化させて、余分な骨を吸収させます。この様なシステムが、骨全体で働く事によって、骨は常に外力に適応した構造を維持する事ができるのです。
エアコンによって室温を保つ事と、骨の形をストレスに適応させる事。この２つが似た様なフィードバックシステムで動いているというのは、にわかには信じがたいと思います。２つのシステムの最大の違いは、その規模にあると考えられます。目に見えない程小さな細胞が作る大規模システムは、複雑系と呼ばれる特別なシステムであると考えられています。次回は、少しその事についてお話しましょう。
第９回 相互作用と自己組織化 人間を構成する細胞の数＝６０兆。これほどの数の細胞をまとめて、ひとつの個体として存続させるシステムとは、一体何なのでしょう？
２０世紀の科学は、物質が数種類の素粒子からなり、人間は数多くの細胞の集団であり、宇宙は数えきれない程の数の天体で構成される事を示しました。物を細かく分けていくと、比較的単純な要素からできているという事実は、ひとびとを興奮させ、その要素の性質を理解する事こそが、この世の中に起こるすべての事を理解する方法であるという考え方を生みました。これを要素還元論と言います。観測機器の発達のおかげで、これらの要素の性質について、われわれはかなりの知識を得る事ができました。しかし、高性能な顕微鏡で細胞を観察したり、遺伝子の配列をすべて明らかにしても、記憶や免疫などの高次生命機能と呼ばれるものを説明する事がほとんどできませんでした。それは、これらの機能が、要素と要素、生命の場合は細胞と細胞の「相互作用」によって形成されているためであると考えられています。
先に述べた万能細胞であるES細胞は、ひとりでに集まって小さな球状のかたまりになる事が知られています。このかたまりを培養すると、中に軟骨や筋肉などいろいろな組織ができてきます。細胞同士が集まって「相互作用」をすると、わたしたちの体を作る部品ができてくるしくみが備わっているようなのです。私たちが作る機械に、自己組織化能力はほとんどありません。しかし、沢山のPCが相互作用するインターネットには、ちょっと自己組織化したかなという現象が見られる事があります。例えばコンピュータウイルスです。コンピュータウイルスは、他人のPCの機能を一部借りて、自分の複製を作り広めるという機能を持っています。それは、製作者の意図でもありますが、コンピュータウイルスが拡散／増殖するためには、大量のPCとそれらの相互作用が必要であるという点で、一種の組織化であると考えられます。このような働きを、仮想世界のプログラムとして実現したのが、Tom Ray博士のTierra（http://www.his.atr.jp/~ray/tierra/）です。たった８０文字のプログラムが、増殖するだけでなく、寄生したり、免疫を作ったり、さらには協調したりする姿は、とても神秘的で「生き物」みたいです。こういうものを人工生命と言います。ちょっと専門的になりますが、名古屋大学の有田先生のホームページ（http://www2.create.human.nagoya-u.ac.jp/）には、たくさんの人工生命へのリンクがありますから、のぞいてみてはどうでしょうか。
生命は、ナノスケールではDNAやタンパク質などの分子の相互作用で機能していますし、個体スケールでは細胞の相互作用が重要になります。社会というスケールでは、個体同士の相互作用でいろいろ面白い事が起こります。この様に、生命は相互作用を持つ多数の要素が集まって、さらに階層性を有する点で、非常に複雑です。そして、そこに生命の秘密が隠されているのだと思います。
第１０回 未来の再生医療を支える才能はいずこに？ 前回まで、少し難しい話が続きましたので、今回はちょっと息抜きです。
日本の再生医療研究を支えているのは、発生学者が中心です。再生医療の基礎になる生き物の形作りの研究が、再生医療に役に立つのは自明ですから、あたりまえですよね。でも、実情はちょっと違います。本来の発生学は「形」の作り方を研究する学問ですが、最近は細胞内／外シグナルという分子情報関連の研究が主流になって、本来の形作りについて地道な研究をしている研究者はむしろ少ないんです。そのせいか「背骨がなぜ沢山の節に分かれるのか」すらまだよく分かっていません。流行に乗るのがうまい職業研究者（職人的研究者ではなく、研究動機が金と名誉になってしまったタイプ）は、難しくて時間がかかる、つまり論文が書けず研究費を獲得するのが困難な、本来の形作りの研究はやりません。もちろん、生命を複雑系としてとらえて、話を分かりにくくするなど言語道断です。これを読んでくださっている皆さんも、前回の話は「もういいや」という感じになられたと思うのですが、官僚や大物研究者が「もういいよ」と言う研究は、研究費がもらえないし、下手をすれば職を失うのがこの世界。自然と、お金も注目も職業研究者に集まってしまいます。
では再生医療に未来はないのでしょうか？実は若手の中に、天才的なひらめきで、形作りに挑んでいる研究者がいます。計算機科学出身でありながら、線虫（地面の中にいるギョウ虫みたいな小さな虫）の卵が分裂する過程をシミュレーションで示したり、ボルボックスという植物プランクトンのボールの様な塊が裏返るメカニズムを探ったり。あるいは、蛾が飛べるのはなぜかを解明したり。彼らが使う研究材料は、ヒトではありませんし、ヒトと近縁の脊椎動物ですらありません。ですから、今は再生医療という研究分野には属していません。しかし、彼らのひたむきな研究姿勢が、職業的発生学者が見向きもしない重要な問題を提起し、実に面白い事がわかりつつあるのです。
ここで偉そうな事を書かせて頂いていますが、私自身、最近やっと自分の視野の狭さに気づいたところです。自分では、いろいろな分野の研究者と交流を持って勉強しているつもりだったのですが、なにかとても重要な事が足りないという気がしていました。その気持ちがだんだん強くなり、学会のメイン会場で発表される華やかな研究成果になぜか嫌悪感を抱く様になって、あえて低い評価を受けたポスターを見て回ったり、プライベートで小さな研究会に参加したりしているうちに、少しずつ物の見え方が変化してきました。これは面白い。これは面白くないというのを、自分自身の尺度で測る、小さな反乱です。職業研究者は、そういう尺度みたいな物が希薄だから、研究費の額や、人気という「数字」にとらわれるのかなとも思いますし、そんな数字が上がっても、心の底から楽しいと思う事はありません。世間のものさしで測るのではなく、自分のものさしを持っていること。それが、研究者にとって、本当に大事であると思います。でも、自分のものさしで「面白い」ことが、世間のものさしで「もういいよ」になるので、困るんですよね〜。
第１１回 テーラーメイド再生医療 みなさんは、テーラーメイド医療と聞いて、まず何を思い浮かべるでしょうか。背広をテーラーメイドで作ると、体の寸法を測って、それから服地を裁断して作りますから、体にぴったりの服が出来上がります。それと同じ事が、医療の現場にも取り入れられようとしています。たとえば、ある特定の薬が、患者さんに効くかどうかを調べるために、「統計」という手法を使って、有効性を調査します。それは、沢山の人のデータを集めて、薬を処方した人と、しなかった人で、病気が良くなった率を比べます。その場合、薬を処方されたのに良くならなかったり、逆に悪化したりする人がいても、全体的に見て良くなった人が多ければ、その薬は認可されて、処方される事になります。でも、人の体は十人十色。薬の効き方にだって個人差があります。それをあらかじめ知る事ができれば、より有効で安全な治療が行えると考えるのがテーラーメイド医療です。
では、テーラーメイド再生医療って何でしょう？これは、私たちが提唱している再生医療で、患者さんのCTデータから得られる、「形」の情報を使って、再生医療に役立てようという試みです。CTというのはレントゲンの発展版のような機械で、体をいろんな方向からレントゲン撮影して、中の構造をコンピュータを使って３次元で再現する技術です。骨折などで、骨が壊れてしまった場合、それを元の形に戻してやるための治療をします。しかし、骨の折れ方は十人十色ですし、骨の形だけ見ても、随分と個人差があります。多くの場合、治療は医師の経験的な判断で、個人差にあわせた治療を行いますが、せっかくCTというすごい機械があるのだからこれを使って、治療シミュレータを作れないだろうかと考えました。そこで、大学病院で撮影された患者さんのあごの骨のデータを、同意の上で使わせて頂いて、３次元の仮想骨モデルを作りました。骨折は難しいので、まずは骨の中に嚢胞と呼ばれる穴ができてしまった患者さんのモデルです。このモデルを使って、物を咬むという動作をコンピュータで再現し、骨にかかる力の分布を調べたところ、骨の形は、物を咬むのに最適な構造をしているということが分かりました。穴の形も、できるだけひずみを受けない様に、ちょうど卵の形が、上下から押しつぶされる力に強いのと同じように、物を咬んだ時に生じる力に対して、強い構造を持っていました。では、大きな穴が急にあいてしまったらどうなるのでしょう？骨髄炎の患者さんの骨の解析からは、骨に大きな穴があいてしまった場合には、その周辺部に強いひずみが生じて、そこから骨が壊れてくるということも分かりました。ということは、もしあらかじめ骨の弱点が分かれば、それを治療する時には、重点的にその部分を補強すれば良いということが、前もって分かります。細胞を使った再生医療においても、どこを重点的に再生すれば良いかが分かれば、少ない材料で最大の効果を得ることができるでしょう。また、金属で補強した方が良い場所や、細胞治療を積極的に行って自然治癒を早めた方が良い場所などが、分かるかもしれません。
今まで、生体構造というのは複雑すぎて、経験と知識を持った医師が「脳内シミュレーション」で治療方針を決めて来ました。高性能なコンピュータを使った生体のシミュレーションは、医療に大きな変革をもたらす可能性があります。飛行機やレーシングカー並みに（あるいはそれ以上に）精巧に作られた人の体を、正確にシミュレーションすることは、現在世界最高性能のコンピュータを使っても、容易なことではありません。しかし、コンピュータの性能が驚く程のスピードで向上しているので、意外と実現できる日は近いのではないかと思います。
第１２回 未来のために細胞を保存する これまで、幹細胞、クローン技術、ホメオスタシス、シミュレーションなどについて述べて来ました。これまで述べた以外にも、生体親和性の高い材料の開発や、３次元造形技術など、さまざまな最先端技術が再生医療に投入されています。しかし、その中でも最も大切なことがあります。
わたしたちが今取り組んでいるのは、再生医療に使う細胞バンクをどうやって作るかです。最近わたしたちは、親知らずから幹細胞を取り出す研究に着手しました。日本人の顎は食生活の変化に伴って小さくなってきています。多くの人が親知らずが生えて来ても、虫歯になって抜くという事を経験していると思います。そのため、歯並びの矯正治療のひとつとして、中学生〜高校生のうちに生えてくる前の親知らずを抜いてしまうという治療を行っています。今まで、取り出した親知らずは、医療廃棄物として捨てられていました。しかし、その捨てられる親知らずの中から、とても活性の高い細胞が採取できることが分かりました。ひとりの患者さんから、１〜４本の親知らずが得られますが、そこから取り出した細胞を培養すると、みるみる増えて、２〜３週間で１０００万個もの細胞になります。この細胞は凍結保存しておく事もできますし、保存した細胞を再び培養液に入れると、またどんどん増やす事ができます。凍結した状態の細胞は、生きたまま何年も保存ができますから、将来けがや病気で細胞が必要になったときに取り出して、再生医療に使うことができます。今のところ、この細胞を、歯や骨のように石灰化する組織の再生に使えるのではないかと考えています。たとえば、骨折をしたときに、人工骨と一緒に折れた部位に入れると、治りが早くなる可能性があります。また、年をとってからの骨折や、関節の変形には、人工関節が用いられますが、その人工関節と生体骨との仲立ちとして、このような細胞を入れるとうまくくっつくという報告もあります。
もしかすると近い将来、若いうちに、細胞を取り出して保存しておくことが、あたりまえになるかもしれません。生まれたばかりの時には、へその緒から血液の治療に使える臍帯血が取れますし、中学生になったら親知らずを抜いて保存しておく。この２種類の細胞があれば、現在研究が進んでいるさまざまな再生医療に用いる事ができます。細胞を保存する際に、拒絶反応に関わる組織適合性抗原を調べておけば、自分だけでなく、細胞を保存していない、あるいは保存した自分の細胞だけでは足りない方に、細胞を提供することもできるようになるでしょう。特に、再生医療が必要になるのは高齢者の病気が多いため、世代間での支え合えとしてのバンクシステムを作ることは、再生医療を現実的な治療オプションとして定着させるために必要なことなのです。
再生医療の資源となる細胞は、わたしたちの体からしか得ることができません。今回で、この再生医療シリーズはひとまず終了しますが、このシリーズを読んで、臓器提供や骨髄ドナーには抵抗があっても、親知らずくらいなら、、、そう思ってくれる方が、増えてくださればうれしく思います。