2014年02月22日

◆ STAP細胞の再現性が低いわけ

 STAP細胞では再現性が低い。そのわけは何か? ──
    【 後日記 】
    本項の内容は古くなっています。

    STAP細胞の真偽については、新しい内容は下記。
     → STAP細胞事件を評価する
     → STAP細胞事件の解明1

    STAP細胞の原理については、新しい内容は下記。
     → STAP細胞の原理 3




 
 STAP細胞では再現性が低い。追試 10件でいずれも失敗というありさまだ。
  → STAP細胞の再現性

 その理由は何か? 次の推察がある。
  ・ まだ始めたばかりだから失敗は当然だ。  (肯定的)
  ・ STAP細胞というものはもともと存在しない。(否定的)


 一方、本項では、次のことを主張する。
 「 STAP細胞では再現性が低いことには、理由がある。つまり、再現性が低いことには、(手法上の不手際ではなく)根源的な理由がある」


 では、根源的な理由とは何か? それは、前出項目からわかる。
  → STAP細胞と細胞分裂 (原理・再現性)

 ここを読み直してほしい。特に重要なのは、次のことだ。細胞分裂によってできた細胞ができたてであることについて、次のように述べた。
 「できたてであること自体は、多能性をもたない。ただし、できたての細胞になる途中(細胞の形成の途中)が問題だ。ここで、強いストレスを受けると、新しい細胞(細胞分裂でできる細胞)は、不完全となる。つまり、誕生後に特定の細胞になる過程が完遂されない」

 「細胞分裂がなされて娘細胞ができたあとで、DNA がはっきりと固まるまでには、ある程度の時間がかかる。その時間が終わらないうちであれば、細胞分裂の途中状態の余韻がまだ残っている。その時期にストレスをかけることで、DNAがはっきりと固まらない状態のままとなる」

 STAP細胞は、既存の古い細胞が変化したものではなくて、細胞分裂によってできた新しい細胞である。
 新しい細胞は、できる途中で、過程が不完全となった。そのせいで、機能の特定化を喪失した。つまり、未熟だった。その未熟さが、多能性と呼ばれるものだ。

 つまり、STAP細胞における多能性というのは、何らかの新しい機能を獲得したものではなくて、本来果たされるべき機能が果たされなかったがゆえの、未完成さのことなのだ。(その未完成さが、STAP細胞の多能性である。)

 ここで、最後の点が重要だ。つまり、次のことだ。
 「細胞に多能性があるというのは、細胞が新しい機能を獲得したことではなく、細胞が単能性を喪失したことである」


 これはとても大切なことだ。
 人々は、STAP細胞を見て、「これは多能性を獲得した、高機能な細胞だ」と思っている。実は、そうではない。その逆である。STAP細胞というのは、何かを獲得したのではなく、何かを失ったのである。具体的には、単能性を失ったのである。それゆえ、それ以前の(細胞分裂のときの)多能性の余韻を残しているのだ。
 
 ──

 以上が、前述項目で述べたことだ。
 ここから、STAP細胞の再現性の低さが説明される。次のように。

 人々は、「 STAP細胞を作成することは、細胞に新しい機能を獲得させることだ」と思っていた。だから、何らかの手順によって、細胞に新しい機能を追加させることができと思っていた。……しかし、それは根本的に間違っているのだ。
 実は、STAP細胞は、何かを獲得したのではなく、何かを失った。具体的には、単能性を失った。
 とすれば、「実験操作によって細胞に新機能を付加する」というようなことはありえない。むしろ、「実験操作によって細胞にある(既存の)機能がいかに阻害されるか」が重要となる。ここでは、何かが阻害される。だから、何が阻害されるのかを突き止めることが重要だ。

 比喩的に説明しよう。
 人の機能を部分的に止めたい。そのために、「銃で撃つ」という操作をする。この操作によって、目的が達成されることがある、と実験的に判明している。では、単に「銃で撃つ」という操作をすれば、同じ結果が再現されるか? いや、その再現性は低い。なぜなら、撃った銃弾がどこに当たるかで、止まる機能が異なるからだ。たとえば、手を撃つか、肩を撃つか、頭を撃つか、心臓を撃つか。……それぞれ、当たった箇所が異なると、結果もまた異なった結果となる。
 ここでは、「肩を撃つ」という場合だけが成功例であり、「頭を撃つ」「心臓を撃つ」という場合では失敗例であるとしよう。このとき、「銃で撃つ」という操作自体は同一でも、結果はまったく異なる。撃たれる側の人が位置を少し変えるだけで、「肩を撃つ」「頭を撃つ」「心臓を撃つ」というふうにまったく別の結果となる。ここでは、操作自体が問題なのではなく、銃弾の当たった箇所が問題となる。だから、「銃を撃つ」という操作ばかりに着目するのではなく、「銃弾がどこに当たったか」という点にこそ着目するべきなのだ。
 要するに、「操作が何か」を重視するよりも、「阻害されるものが何であるか」をきちんと突き止めることが重要なのだ。

 STAP細胞の場合も、同様だ。STAP細胞ができる原理は、「(全体でなく)特定の機能だけを止める」ということだ。これはいわば、「(死なせるのでなく)肩の機能だけを止める」というようなものだ。
 したがって、「特定の機能だけを止める」となるように、狙いを定めて操作することが必要だ。やみくもに銃を撃つように、やみくもに実験操作をしても目的は達されない。目的を達するためには、「特定の機能だけを止める」となるように、狙いを定めて操作することが必要だ。
 具体的に言えば、装置や薬品などの操作手順が大切なのではない。むしろ、細胞の状態が重要だ。細胞分裂したあとの細胞が、やがて DNA をかためて、単能性を獲得する。その過程のどこかで、何らかの阻害が働くと、単能性を獲得できなくなる。つまり、多能性が発現する。
 だから、単能性を獲得する過程のどこかを、うまくピンポイントで狙うことが大切だ。それがつまり、「銃弾の狙いを定める」ということに相当する。
 ここでは、銃弾(≒ 装置や薬品など)の操作法が大切なのではない。狙う対象(≒ 娘細胞)の段階が大切なのだ。娘細胞は、分裂したあとで、いくつかの段階を経て、単能性を獲得する。そのいくつかの段階のうちのどこを阻害するか(どこでストレスを加えるか)が、決定的に重要になる。

 ──

 ここまで理解すれば、再現性の低さの理由もわかるだろう。
 STAP細胞の再現性が低いのは、操作手順に問題があるのではない。細胞の状態(段階)をきちんと突き止めていないことに問題がある。細胞の状態がよくわからないまま、むやみやたらと操作手順を加えても、それは、マトをきちんと狙わずに、やたらと銃を発射するようなものだ。それでうまくマトに当たることもあるだろうが、たいていはハズレる。そんな「下手な鉄砲も数打ちゃ当たる」みたいな方法では駄目なのだ。きちんと狙いを絞る必要があるのだ。
 なのに、きちんと狙いを絞らなければ、銃弾がうまく該当箇所に当たるはずがない。それがつまり、再現性の低さの理由だ。

 ──

 では、再現性を高めるには、どうすればいいか?
 もちろん、狙いの対象をきちんと定めればいい。そのためには、狙いの対象をきちんと理解すればいい。
 しかし、それはまだ判明していない。小保方さんの示した特許でも、単に「ストレスを加える」と述べているだけであり、「これこれの時期にこれこれの操作を加える」というような具体的な方法は示していない。
 要するに、STAP細胞の作成方法の核心は、いまだ突き止められていないのである。
 しかしながら、その核心は、全く不明なわけではない。なぜなら小保方さんは STAP細胞の作成に成功しているからだ。
 とすれば、STAP細胞の作成方法の核心は、どこにあるかは未決定ではあるが、少なくとも小保方さんの作成手順のどこかにひそんでいるはずなのだ。
 だから、小保方さんの実験プロトコルが非常に重要となる。これを詳細に検討・分析することで、STAP細胞の作成方法の核心が見つかるはずだ。そして、それこそが、特許の対象となる。
( ※ 小保方さんの示した特許の方法だけでは、STAP細胞はできないことが判明しているから、この特許は成立しない。特許が成立するためには、上記の「核心」を突き止める必要がある。)

 ──

 結論。

 STAP細胞の再現性が低いわけは、STAP細胞の核心が解明されていないからである。その核心をつかまないまま、やみくもに実験を繰り返すだけでは、見当違いの実験をして( = マトをはずして)、失敗するばかりとなる。
 STAP細胞の再現性を高めるには、STAP細胞の核心を解明する必要がある。ただしそれはまだ実現できていない。それを実現した人が、真相をつかんだことになる。と同時に、特許権も得る。
 ただ、その「核心」は、まったく不明なわけではない。小保方さんの実験手順のどこかに、その「核心」はひそんでいる。だからそこを精査すれば、「核心」は自然に見つかるはずだ。(小保方さんの今後の研究で判明するはずだ。特に、前項を参照すると役立つ。)
 ま、一言でいえば、STAP細胞は「未完成の真実」なのである。これを「完成した真実」だと思うと、未解明の点がいっぱい見つかるので、齟齬(そご)を感じて、疑惑が生じる。しかし、初めから「未完成だ」「中途半端だ」と理解しておけば、疑惑のかわりに課題が見つかるだけだ。……そういう態度が、科学者のあるべき態度だ、と私は思う。



 [ 付記1 ]
 では、小保方さんは、実験プロトコルを公開するべきだろうか? いや、それには問題がある。なぜなら、実験プロトコルを公開すれば、他人が先に上記の「核心」を突き止める可能性があるからだ。その場合、他人が STAP細胞の特許を取得する可能性がある。実際には大部分の業績を上げたのが小保方さんだとしても、小保方さんの業績を解明した人が特許を取得することになる。
( ※ これは、ロザリンド・フランクリンのデータを利用して DNA の発見者となった、ワトソンとクリックに似ている。いや、それより、もっとひどいね。ほとんど特許泥棒に近い。)

 実は、理研は、最近の批判を受けて、実験手順を公開すると述べている。
 A leading Japanese research institute said Friday that it was preparing to release a more-detailed description of the method its scientists used to create stem cells after the credibility of their work was questioned.
 A spokeswoman at the Riken Center for Developmental Biology said detailed procedural methods for the studies led by Riken biologist Haruko Obokata“ will be open to the public when preparations are...
( → wsj.com

 公開するのはいいが、上記の「核心」の解明をして理研が特許を申請する前に、この実験プロトコルを公開するとしたら、それは、他人に宝を投げ出すのも同然だ。下手をすると、民間企業が特許を取得しかねない。そうなったら、以後の STAP細胞の作成では、民間企業に多額の特許料を払う必要が出てくる。

 逆に言えば、あなたが大金持ちになりたければ、理研の公開する実験プロトコルをさっさと分析すればいい。そして上記の「核心」の解明をして、「STAP細胞の作成法」という特許を取得すればいい。そうすれば、以後、人々はあなたに莫大な金を払う必要が出てくる。あなたは小保方さんの発見した真実を盗み取ることで、莫大な金をわが物にすることができる。

( ※ 「実際にそうしろ」と推奨しているわけではないので、念のため。 (^^); これは、皮肉です。本当は何が言いたいか? それは、「やたらと実験プロトコルを公開しろと求めるのは、人類にとって損失をもたらしかねない」というふうに、警鐘を鳴らしたいだけだ。)

 [ 付記2 ]
 ついでに、一つ提案しておこう。
 「ストレス」の掛け方としては、「酸性溶液にひたす」という方法が知られているが、次の方法もある。
 「電気的にストレスをかける」
 この方が、定性的で安定的な結果が出そうだ、と思える。
 また、STAP細胞の作成がエピジェネティックス的な作用があるとしたら、その水素結合の部分に、電気が何らかの作用を及ぼしそうだ(阻害効果がありそうだ)と思える。
 ただ、「酸性溶液にひたす」という方法も、似た効果があるはずだから、どっちがいいかは断言できない。とりあえずは、簡単に提案しておくだけに留める。
 


 【 追記 】
 「再現性で重要なのは温度だろう」と先に示した。
  → STAP細胞の再現性

 一方、新たに次の見解を示す。
 「再現性で重要なのは時間だろう。特に、細胞の操作の時間だろう」
 STAP細胞の作成では、細胞を弱酸性の溶液にひたす。ここで、ひたしている時間と温度ばかりが注目される。だが、私としては、ひたす前の時間が重要だと思う。
 たとえば、次の差がある。
  ・ マウスから採取してから 60分後の細胞を使う
  ・ マウスから採取してから 5分後の細胞を使う

 この両者では、結果に差が出たとしても、不思議ではない。たとえば、次のように。
  ・ 60分後の細胞 → STAP細胞に ならない
  ・ 5分後の細胞 → STAP細胞に なる

 このような違いが生じるとしたら、「小保方さんだけが成功して、追試した人は全滅になった」という結果になるとしても不思議ではない。

( ※ この話は、あくまで想像した一例だが。)
 


 【 後日記 】
 捏造ではないが、事実誤認だった、という可能性もある。下記で論じた。
  → STAP細胞は自家蛍光か?
posted by 管理人 at 21:35| Comment(8) |  STAP細胞 | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
最後に <FONT COLOR="#dd0000">【 追記 】</FONT> を加筆しました。 タイムスタンプは 下記 ↓
Posted by 管理人 at 2014年02月23日 17:37
>細胞に多能性があるというのは、細胞が新しい機能を獲得したことではなく、
>細胞が単能性を喪失したことである

 今回の評論は特に抜群の切れ味ですね。

 小保方さんは、嘘はついていないだろうと思っています。
嘘の研究結果を発表しても全然面白くないし、科学者資格剥奪になるのだから。

 再現できないことが伝えられているが、必要な条件を完全に公開していない以上、
5年間かかったことが簡単に再現できないのは無理もない。ノーベル賞級の発見は、
踏み尽くされている道を外れたときに起きている。
 小保方さんは、必要にして十分な条件を公開しない理由は不明ですが、
1)それを出してはおしまいよ、日本(理研)の優位性がなくなる。
2)小保方さん自身、再現条件を確定できていない。
 
 公開されていない必要な条件が何かわからないが、管理人さんの「温度管理」と
「時間」は、重要ファクターのように感じます。当分、想像をたのしめますね。

 山梨県の下部温泉は、武田信玄の隠し湯で有名。信玄公が川中島の戦いで傷つき、
この下部温泉でその体を癒し、戦で負傷した将兵たちも傷を癒したと伝えられている。
著効があったらしい。信玄公の「税を免除する書面」が飾られている。やや低温の
温泉なので長湯できる。それが薬効顕著の理由かも。
 PH5.8の温泉に入って一杯やって若返れば、言うことなしですね。
Posted by 思いやり at 2014年02月23日 23:34
素人なんでよく分からないんですが、
細胞分裂後のあるタイミングで、ストレスをかければstap細胞が作れるってことでしょうか?
そうしますと、
@多能性を獲得するのではなく、単能性を失うってことは、分化した細胞が万能細胞に変化するのではなく、分化の途中で止まってるということですか?それがstap 細胞なのですか?
Aそれは細胞を人為的に作成するってことなんですか?単なる現象ではないのですか?
Posted by にんにん at 2014年02月24日 12:26
> by にんにん

 前項に書いてある通り。それに追加することはありません。
Posted by 管理人 at 2014年02月24日 12:45
逆に言えば、あなたが大金持ちになりたければ、理研の公開する実験プロトコルをさっさと分析すればいい。そして上記の「核心」の解明をして、「STAP細胞の作成法」という特許を取得すればいい

公開されたものを特許出願したところで、申請がないから特許にはならないですよ。
いったい何が言いたい。
Posted by stap at 2014年02月25日 12:45
「核心」の解明はなされていません。公開されてもいません。
Posted by 管理人 at 2014年02月25日 12:55
>>逆に言えば、あなたが大金持ちになりたければ、理研の公開する実験プロトコルをさっさと分析すればいい。そして上記の「核心」の解明をして、「STAP細胞の作成法」という特許を取得すればいい

>公開されたものを特許出願したところで、申請がないから特許にはならないですよ。
いったい何が言いたい。

その方法を使わなければ、つまり別のさらに効率的な方法が見つかれば特許は普通に出願出来るし、審査も通る。アホは特許について最初から勉強しなおした方がいい。STAP細胞の話に首を突っ込む前に。
Posted by 通りすがり at 2014年02月25日 13:45
STAP細胞が多能性を獲得できるメカニズムに関する部分ってまだ論文にも記載されていないし、仮に仮説が立ったとしてもそれを実証できなければ批判の意味がないのではないでしょうか?
というか分裂途中の細胞に刺激を加えればいいのであれば何もリンパ球でなくてもできると思いますし、週齢を重ねた細胞からでも樹立できると思うのですが?
Posted by すて at 2014年03月11日 18:51
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