コロラド対ジョージア工科大学
一卵性双生児のニコールとアマンダ・キャンベルは見た目も声も似ているかもしれませんが、類似点はそこまでです。
「アマンダと私は全く性格が違います」とニコールは言います。
「私たちは異なる方法で情報を処理し、異なる方法で世界を見ています。」
そして、現在40代になったキャンベル双子の間には、科学者たちがさらに知りたいと考えているもう一つの違いがあり、それは免疫反応だ。
ニコールとアマンダ・キャンベルは、大きな健康問題をお互いに支え合いながら寛解中です。 (提供: ニコールとアマンダ キャンベル）
ニコールとアマンダは、別々の慢性炎症性疾患と免疫介在性疾患から寛解しています。
ニコールは、約 11 歳のときに、消化管の腫れや炎症を引き起こす長期の病気であるクローン病と診断されました。
そしてアマンダは、脳と体の他の部分の間の情報の流れを遮断する自己免疫疾患である多発性硬化症 (MS) と診断されたとき、24 歳でした。
どちらの症状にも遺伝的関連があります。
似ているように見えるかもしれませんが、ニコールとアマンダ・キャンベルは常にまったく異なる性格を持っていました。 (提供: ニコールとアマンダ キャンベル）
科学者たちは長い間、体の免疫反応を引き起こすものに興味を持ってきました。
それは主に私たちが持って生まれた遺伝子ですか、それとも私たちが住んでいる環境ですか？
オーストラリアが主導する新たな双子の研究は、アマンダとニコールのような遺伝的に似た2人がなぜ感染症、病気、治療に対して異なる反応を示すのかをさらに解明することを目的としている。
免疫システムを理解する
免疫システムは、感染から体を守る複雑なネットワークです。
白血球、または記憶細胞は、既知の細菌が体に再感染するときを認識し、それと戦う方法を記憶します。
ワクチンはウイルスや細菌を模倣して機能し、本物に対する抗体を作るように体に教えます。
しかし、人によって免疫システムはワクチンや感染症に対して異なる反応を示す可能性があります。
その一部は遺伝によるものですが、一部は食事、ライフスタイル、過去の感染症、ストレスなどの環境への曝露によるものもあります。
この研究を実施している免疫健康スノーセンター所長のジェイソン・タイディン氏は、研究者らは100組の健康な双子から採取した血液サンプルを使用して、特定の実験室条件下で免疫系細胞がどのように反応するかを監視する計画だと述べた。
ジェイソン・タイディン氏（右）は、双子の研究は科学者に遺伝的影響を制御する貴重な機会を与えたと言う。 (提供：スノーセンター免疫健康センター）
タイディン教授は、これは免疫細胞がどのように分裂し、生存し、死滅するかについてのさらなる情報を含め、免疫システムが「非常に基本的なレベル」でどのように機能するかを理解するのに役立つと述べている。
「これは、私たち人間がワクチンや感染症にどのように反応するのか、なぜ特定の病気を発症するリスクがあるのか、あるいはさまざまな治療法に対してどのように異なる反応を示すのかを大きく左右します」と彼は言う。
タイディン教授によると、この研究に双子を使うことで科学者は遺伝的影響を制御できるため、環境要因を制限できるという。
MS、双子、遺伝学
双子を顕微鏡下に置いた研究はこれが初めてではない。
最初に知られている古典的な双子の研究の 1 つは、1922 年にドイツの眼科医ウォルター ヤブロンスキーが主導したもので、屈折異常と呼ばれる一般的な視覚障害の遺伝学をさらに理解するために、52 組の一卵性双生児と非一卵性双生児の目を検査しました。
フライブルクのドイツがんコンソーシアムの免疫学者フロリアン・インゲルフィンガー氏は、この双子の研究は科学者たちに遺伝的影響と環境的影響を区別する「またとない機会」を与えていると語る。
「この区別は本当に重要です。環境リスクは予防につながる可能性がある一方で、遺伝的リスクは新たな治療標的を明らかにする可能性があります」と彼は言う。
双子の研究は、科学者に、他の方法では対処することが非常に難しい人間の健康に関する質問に答える機会を与えます。 (Pexels: ムハメド・エラティルガン）
インゲルフィンガー博士は、2022年にネイチャー誌に掲載された別の研究を主導し、61組の一卵性双生児（1組はMSを患い、もう1組はMSを持たない）を調査し、各組間の免疫の違いを細胞レベルで調べた。
彼のチームは、双子の一方が健康を維持しているのに、もう一方の免疫系が自分の中枢神経系を攻撃している理由をもっと知りたいと考えていました。
インゲルフィンガー博士は、いくつかの具体的な違いを発見したと述べています。
「最も大きな違いは、私たちが全く予期していなかった細胞タイプ、つまり非常に初期のナイーブTヘルパー細胞にありました」と彼は言う。
ヘルパー T 細胞は、感染と戦うために他の細胞に警告します。
MSの双子では、これらの細胞が「コミュニケーションの変化」を示し、炎症に対してより敏感になっている可能性があります。
フロリアン・インゲルフィンガー氏（左）は、一卵性双生児を研究することは、遺伝的に似た人々がなぜ異なる病気の結果を引き起こす可能性があるのかを科学者が理解するのに役立つと述べています。 (提供：マリーナ・スタマトヴァ）
インゲルフィンガー博士は、今回の研究結果は、遺伝がMSへの「感受性」を生み出す可能性がある一方で、「その感受性を病気に変えるには、生涯のうちに何か他のことが必要である」ことを示唆していると述べた。
「私たち一人ひとりは非常にユニークな免疫システムを持っているため、これは非常に重要です」と彼は言います。
「スポーツ、栄養、喫煙、アルコール、過去の感染症など、私たちが行うことすべてが、私たちの免疫システムの動作を形作る可能性があります。
「同時に、私たちの遺伝子も大きな影響を与えています。」
健康な双子が発見の鍵となる
インゲルフィンガー博士の研究とは異なり、オーストラリアの研究者らは健康な双子のグループを募集している。
これは、ストックホルムのカロリンスカ研究所の小児免疫学の教授であるペッター・ブロディン氏が主導し、2015年に『Cell』誌に発表された研究における重要な変数でした。
「健康な双子は、交絡因子としての病気を排除します」と彼は言います。
「もし病気の人を研究したとしても、その違いが病気の原因なのか結果なのかは分からないでしょう。」
人生のさまざまな段階にある双子を研究した結果、ペッター・ブローディン氏のチームはいくつかの興味深い結論に至りました。 (Pexels: カブームピック）
ブロディン教授の研究では、105人の健康な双子を調査し、各人の免疫細胞が細菌にどのように反応するか、またワクチンに対する抗体レベルを測定した。
研究者らは、人の免疫反応の「最大の推進力」は過去の感染歴、特にサイトメガロウイルス（ほとんどの人がある時点では無症状で遭遇する一般的なウイルス）の過去の感染歴であることを発見した。
ブロディン教授は、この発見は、生まれながらのものか、育てられたものであるかについての長年の思い込みに重大な意味を与えると述べています。
」[The immune system] それは主に受け継いだものによってではなく、あなたが生涯を通じて実際にさらされるものによって形作られるように作られています」と彼は言います。
「これは生物学的に理にかなっています。免疫システムの仕事全体は、病原体の変化する外界に反応することなので、これらの曝露が起こる前に免疫システムが遺伝学によって厳密に固定されているとしたら、それは不適切な設計になります。」
ブローディン教授の研究では、8歳から82歳の双子を対象に、各双子の年齢も重要であることが判明し、遺伝は「固定」ではなく「時間の経過とともに侵食される」ことが示唆された。
オーストラリアに戻ったタイディン教授は、まだ非常に初期段階にあり、まだ公開登録されている彼の研究が、科学者が免疫システムの仕組みについてさらに学ぶのに役立つことを望んでいます。
彼らは 12 ～ 18 か月以内に作業を完了することを目指しています。
