大阪大学 ヒューマン・メタバース疾患研究拠点(WPI-PRIMe) 創造的破壊生物学分野の谷内江 望 特任教授(ブリティッシュコロンビア大学(UBC) Biomedical Engineering教授および東京大学 先端科学技術研究センター 客員教授)、UBC School of Biomedical Engineeringの石黒 宗 博士研究員、同 修士課程学生(当時)の坂田 莉奈 氏、京都大学 iPS細胞研究所 高島 康弘 教授、スパイバー社(山形県鶴岡市)研究員の石田 花菜らの研究グループは、ヒト、マウス、出芽酵母、大腸菌といったさまざまな細胞集団から特定の運命を辿ることになると考えられる細胞クローンを高精度に取り出す新技術CloneSelect法を開発した。
CloneSelect法が可能にする「遡る生物学」というコンセプトは、細胞の運命をさかのぼって調べるという新しい考え方。この技術は、これからの発生生物学、幹細胞生物学、再生医療、進化生物学、遺伝子合成といった幅広い分野への貢献が期待される。
この技術では、はじめに飛行機の預け入れ荷物にバーコードタグを付けるように、任意の細胞集団の一つ一つの細胞に対して固有の DNA バーコードを安定的に導入する。次に、このバーコード付きの細胞集団をごく短い期間培養し、それぞれのバーコードを持つクローンを増幅してか ら 2 つの集団に分ける。
1 つの集団を冷凍保存などでストックし、もう一方を薬剤耐性実験や、細胞分化 実験などの目的に応じた実験に使います。実験後、「よく増殖する」などの特定の性質を示す細胞集団の DNA バーコードを、超並列 DNA シークエンシングを用いて解析することで、その集団に多く占められ る DNA バーコードを同定することができる。その後、初期に保存しておいた元の細胞集団に戻り、同じ DNA バーコードを持つ細胞クローンを蛍光標識して、フローサイトメトリーセルソーティングなどによっ て集団から単離することで、目的のクローンを取り出せるようになる。つまり、「将来特定の運命を示すことになる 細胞」をその運命が示される以前の細胞集団から取り出して調べることができるのである。
本研究は、細胞工学の枠を超えて、素材開発における設計精度や再現性の向上、目的に応じた遺伝子合成の高効率化につながるものであり、当社の繊維事業はもちろん、新たな領域における基盤技術の強化にも資すると期待できる
「今後もより有用な技術・素材の開発を通じて、循環型社会の実現に貢献できるよう、取り組みを進めてまいります」とスパイバーはコメントした。
(スパイバー社ニュースリリースより一部引用:https://spiber.inc/ja/news/research-results-announced-for-cloneselect-technology-project-to-isolate-cells-with-specific-fates)