UCLAの研究室では、成人の骨髄幹細胞が骨細胞になるか脂肪細胞になるかの選択を迫られています。この選択は遺伝子そのものではなく、ヒストン上の化学的メチル基、つまり消去したり追加したりできるエピジェネティックな「タグ」によって決定されます。
クン・ユー・ワン教授とそのチームによるこの発見は、KDM4BとKDM6Bという2つの酵素がメチル基を除去し、骨形成につながる遺伝子を活性化すると同時に、脂肪への経路を抑制することを示しています。この研究はCell Stem Cellの表紙に掲載され、人間の細胞と様々な年齢のマウスを用いた実験に基づいています。
これは老化する生物にとって重要です。加齢とともに、幹細胞には抑制的なメチル基が蓄積し、細胞は脂肪系列に進むことが多くなります。骨粗鬆症のマウスでも同様の状況が見られます。つまり、若い頃にはKDM4BとKDM6Bによって除去されていた「沈黙した」メチル基が多く存在します。これらの酵素は化学的に調節できるため、治療の標的となる可能性があります。
現時点では、データはマウスモデルと細胞培養に限定されています。ヒトでの臨床試験はまだ行われておらず、エピジェネティックなメカニズムへの長期的な介入がどの程度安全であるかは不明です。この研究は、米国国立歯科・頭蓋顔面研究所（NIDCR）から資金提供を受けており、商業的な圧力のリスクを低減しますが、独立した検証の必要性をなくすものではありません。
細胞を古い図書館に例えてみましょう。必要な本（骨の遺伝子）は、ほこり（メチル基）の層の下に閉じ込められています。KDM4BとKDM6Bという酵素は、このほこりを拭き取り、アクセスを可能にすると同時に、脂肪に関する本のセクションを閉じる司書のようなものです。一つの化学的な「消しゴム」が、全体の経路を変えるのです。
この発見は、成体幹細胞の運命が固定されたプログラムではなく、エピジェネティックなシグナルの動的なバランスであることを強調しています。問題は、他のプロセスを妨げることなく、これらのシグナルを生きた生物で正確に投与できるかどうかです。
もしエピジェネティックな「ロック」が加齢とともに実際に蓄積するのであれば、再生医療は将来的に、細胞を置き換えるのではなく、その場で再プログラムすることによって機能するかもしれません。
