「カリウムイオンチャンネルを不能にすることで心筋細胞を自発的に拍動するペースメーカー細胞に変身させることができた」という研究成果が発表されました。

初期発生段階の心臓細胞はペースメーカーの機能と収縮する機能の両方を持っています。つまり自分でペースを調節しながら収縮しているわけです。しかし発生が進むにつれて心筋細胞はペースを刻む細胞(ペースメーカー細胞)と収縮を専門にする細胞に役割分担していきます。

発生初期の心臓細胞では、カリウムイオンが細胞外へ流出することでペースメーカーの作用が生み出されています。しかし発生が進むにつれて、Kir2というカリウムイオンチャンネルを介した細胞内へのカリウムイオンの流入によって、ペースメーカー機能の原動力である細胞外へのカリウムイオンの流出が阻害されるようになります。こうして大部分の心臓細胞はペースメーカー機能を失い、収縮を専門とする心筋細胞へと分化をしていくのです。

ジョンズホプキンス大学の研究者等は、Kir2というカリウムイオンチャンネルの遺伝子を壊すことで、一度は心筋細胞に分化した細胞にペースメーカーの機能を復活させることができるのではないかと考えました。

研究者等は、Kir2遺伝子に入り込んでKir2タンパク質が出来ないようにする遺伝子断片を組み込んだウイルスをモルモットの心臓に注射し、果たしてモルモットの心筋がペースメーカーのように自発的に収縮の信号を作り出せるかを調べました。すると注射してから3-4日するとモルモットの心筋細胞上に壊れたKir2が出現し、予想通りウイルスが感染した心筋細胞は自発的に収縮の信号を出していることが確認されました。

現在のように機械のペースメーカを埋め込まずとも、近い将来、Kir2を不能にする遺伝子断片を注射することで一定のリズムで心臓を拍動させることが可能になるでしょう。

First Biologic Pacemaker Created By Gene Therapy In Guinea Pigs
http://www.sciencedaily.com/releases/2002/09/020912065906.htm

• Gene therapy: Biological pacemaker created by gene transfer. Nature 419, 132 - 133 (2002)