ポール・アレン、アルツハイマー病やパーキンソン病の治療法発見研究者に750万ドルを寄付
テイラー・ソパー著
ポール G. アレン ファミリー財団は本日、科学者の研究を支援する 3 年間の助成金プログラムである最新のアレン優秀研究者 (ADI) プログラム助成金の一環として、神経科学分野の 6 つの研究者グループに 750 万ドルを授与しました。
受領者は、この資金を、成熟したヒトの脳細胞を研究室で培養するためのより優れた方法の開発に活用します。これにより、科学者は脳の健康維持に何が不可欠かをより深く理解し、アルツハイマー病やパーキンソン病などの疾患への理解を深めることができます。
各研究グループは、シアトルに拠点を置くアレン脳科学研究所で行われている研究を補完するために選ばれた。
「アレン脳科学研究所での私たちの研究により、神経細胞の成熟の分野には大きな探究が必要であることが明らかになりました」と、アレン脳科学研究所の最高科学責任者であるクリストフ・コッホ博士は声明で述べた。
「財団が選定したこの刺激的な国内イノベーター集団は、独自のアイデアを用いて重要な進歩を遂げるでしょう。そして、そこから得られる洞察が、神経機能と人間の認知そのものを理解するための研究所の研究を加速させると期待しています。」
ADI プログラムは 2010 年に始まりました。以下は受賞者のリストと各チームの説明です。そのうちの 1 つはワシントン大学のものです。
• ダニエル・ゲシュウィンドとスティーブ・ホルバート、カリフォルニア大学ロサンゼルス校（3年間で120万ドルの賞金）
ヒト幹細胞を研究室で用いる上での大きな障害の一つは、最良のプロトコルを用いても未熟な細胞や不安定な細胞しか得られないことです。ゲシュヴィント氏とホルバート氏は、数学的予測を用いて、ヒト脳におけるニューロン成熟を促進する因子を特定しています。これらの因子は、細胞培養において幹細胞から培養されたニューロンには存在しません。彼らはこれらの因子を用いて、脳内で機能するニューロンにより近い、より安定した培養細胞を作り出す予定です。また、数千個の細胞と組織の遺伝子測定に基づく老化時計も特定しており、同様の手法を用いて研究室で老化の影響を模倣する予定です。
• マサチューセッツ工科大学のFeng Zhang氏（100万ドル）
神経細胞の分化と成熟の生物学的メカニズムを理解することは、ヒト脳における細胞の多様性を迅速に再現するための基礎となります。張氏のプロジェクトは、分化・成熟細胞につながる遺伝子活動を信頼性高く評価し、また、この遺伝子活動を変化させることで分化・成熟細胞を産生できる、拡張性の高いゲノム工学システムの開発に焦点を当てています。張氏は、自身の研究室でこれまでに開発したトランスクリプトーム解析と強力な摂動システムを用いて、神経疾患に関連する様々なヒト神経細胞種を研究し、将来的にはその作製に取り組んでいきます。
• ジェフリー・マクリス、ハーバード大学（150万ドル）
マクリス氏のプロジェクトには4つの目標が提示されている。第一に、個々の細胞に挿入する分子DNA「フライトデータレコーダー」を開発し、極めて適切な部分的成熟を遂げる稀な細胞と、停滞、混乱、遅延、あるいは未成熟に陥る細胞の両方を観察することである。第二に、個々の細胞の成熟時間をより深く理解するために、分子時計を構築すること。第三に、ニューロンが成熟の「チェックポイント」を通過する際に必要となる可能性のある、発達過程における生物学的相互作用を発見するための、全く新しい合成生物学技術を開発することである。第四に、脳の配線と回路の基礎を理解するために、ニューロンの多様性と成熟を深層レベルで分析する、この分野初の技術を開発することである。
• エリック・ウリアンとデビッド・ロウィッチ、カリフォルニア大学サンフランシスコ校（100万ドル）
アストロサイトはヒトの脳内で最も豊富な細胞種であり、ニューロンの機能と生存のあらゆる側面に不可欠なシグナルを供給しています。しかし、ニューロンが二つとして同じものがないのと同様に、アストロサイトは驚くほど多様で特殊化しています。異なる種類のアストロサイトは、周囲のニューロンに異なる種類のサポートとシグナルを提供します。本提案において、ウリアン氏とロウィッチ氏は、異なる種類のヒトアストロサイトからのシグナルが、ヒトiPS細胞由来ニューロンの適切な成熟と機能に必要かどうかを検証します。彼らのこれまでのマウスモデルを用いた研究は、パートナーニューロンに適合するアストロサイトを生成することが、健康時と疾患時の両方におけるヒトニューロン機能を研究し理解する上で不可欠であることを示唆しています。
• ウィリアム・ローリーとキャサリン・プラス、カリフォルニア大学ロサンゼルス校（130万ドル）
有用な多能性幹細胞を作製する上でのもう一つの障害は純度です。特定のサブタイプのニューロンやグリア細胞を純粋な集団として作製することはほぼ不可能であり、生成されるニューロンは臨床的に必要な細胞ではなく、胎児発育初期に見られる細胞に類似しているためです。ローリーとプラスは、非常に特定の種類のニューロンを単離・同定するためのモデルシステムを考案しました。このシステムを用いることで、成人の神経系に見られるニューロンに近いニューロンを作製することができます。これらの特定の種類のニューロンは、自閉症、アルツハイマー病、統合失調症など、様々な疾患において機能不全に陥っていると考えられているため、これらの特定のニューロンに関する知識が深まれば、これらの深刻な疾患の研究、そして最終的には治療が劇的に促進される可能性があります。
• トーマス・レー、レイチェル・ウォン、フレッド・リーケ、ワシントン大学（130万ドル）
このプロジェクトは、神経細胞の成熟における2つの大きな障害、すなわち脳細胞の多様性と発達の「時計」を網膜という文脈で解明します。網膜は神経系を構成する独立した部位であり、既知の細胞種と明確な機能を持つ定型的な接続を持つため、これらの研究に最適です。本プロジェクトでは、幹細胞由来網膜の神経回路が生体内の正常網膜とどの程度類似しているかを明らかにするとともに、マイクロRNAと呼ばれる小さなRNAが網膜の成熟の発達時計を制御しているかどうかを検証します。生涯を通じて成熟時計を制御していると考えられる網膜のマイクロRNAの機能を理解することは、加齢に伴う神経疾患のより優れたモデル開発につながり、実験室で機能的な神経系を構築するための基盤となります。
