Research press release

生物工学:凍結乾燥体細胞を利用したクローンマウス作製

Nature Communications

Biotechnology: Mice cloned from freeze-dried somatic cells

凍結乾燥した体細胞を使ってクローンマウスを作製する新しい方法が実証されたことを報告する論文が、Nature Communications に掲載される。今回の研究は、遺伝物質の保存に進歩をもたらしている。

全身動物のクローン作製は、生物多様性を確保し、絶滅の危機に瀕した生物種を救うために利用できるかもしれない。しかし、現在のバイオバンキング法は、停電やその他の問題に対して脆弱で、高コストの超低温保存に依存している。また、最近の技術の進歩により、凍結乾燥精子由来の遺伝物質の保存が可能になり、保存の安定性と安全性が高まったが、健康な精子の入手可能性に限りがあるという制約がある。一方、体細胞からクローン子孫を作製できることが先行研究で明らかになり、体細胞も遺伝資源として利用できるかもしれないことが示されている。

今回、山梨大学生命環境学部生命工学科の若山照彦(わかやま・てるひこ)たちは、体細胞を凍結乾燥して、全身動物のクローン作製に利用する方法を開発した。この方法では、まず、体細胞を凍結乾燥して、−30℃で最長9か月間保存可能な状態にした。これらの体細胞は、凍結乾燥中に死滅したが、若山教授たちは、この体細胞の核を移植して、胚盤胞(初期胚)を作製し、安定した胚性幹細胞株を樹立することに成功した。そして、この胚性幹細胞株がクローン作製のためのドナー材料として使用され、健康な雌と雄の子孫が作製された。成功率は0.2~5.4%だった。さらに、これらのクローンマウスから雌9匹と雄3匹を選び出して交配させたところ、全ての雌がそれぞれ数匹の仔を産んだ。このことは、クローンマウスの生殖能力が正常であることを示している。若山教授たちは、凍結乾燥による体細胞のDNA損傷が、現在の方法によって保存された体細胞のDNA損傷よりも多いものの、今回開発された方法が実行可能な代替法となる可能性が、今回達成されたクローン作製の成功率によって示されている点を指摘している。これは、コストと長期安全性が主な関心事である場合に特に当てはまる。

若山たちは、今回開発した方法が、あらゆる動物に由来する遺伝物質を安全かつ低コストで保存するための実行可能な方法となり得るという見解を示している。

A new method that uses freeze-dried somatic cells to clone mice is demonstrated in a paper published in Nature Communications. The research presents an advance in the storage of genetic material.

Whole-animal cloning could be used to secure biodiversity and rescue threatened species. However, current bio-banking methods rely on ultra-low temperature storage, which is expensive and vulnerable to power outages or other problems. Recent advances have enabled the storage of genetic material from freeze-dried sperm cells, which has increased the stability and security of storage, but is limited by the ability to obtain healthy sperm cells. Previous research has shown it is possible to generate cloned offspring from somatic cells, indicating they could also be used as a genetic resource.

Teruhiko Wakayama and colleagues developed a method for freeze-drying somatic cells that is compatible with whole animal cloning. Firstly, they freeze-dried somatic cells, which could be stored for up to 9 months at -30 °C. Although the cells died during freeze-drying, the authors were able to successfully perform somatic cell nuclear transfer to generate blastocysts (early embryos) and yield stable embryonic stem cell lines. The authors were then able to use these cells as donor material for cloning to generate healthy female and male offspring, with a success rate of 0.2–5.4%. Additionally, the authors selected nine female and three male cloned mice and mated them with male and female mice. All females delivered a litter of mice, indicating normal fertility of the cloned animals. The authors note that freeze-drying causes more DNA damage than storing cells via current methods, however, the cloning success rate achieved indicates it may be a viable alternative. This is especially true when cost and long-term security are the main concerns.

The authors suggest their approach could provide a viable method for the storage of genetic material from any animal in a safe and low-cost way.

doi: 10.1038/s41467-022-31216-4

「注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週最新の「注目のハイライト」を皆様にお届けいたします。

「注目のハイライト」記事一覧へ戻る

プライバシーマーク制度