異種間妊娠

種間妊娠（文字通り、種間の妊娠、異種妊娠とも呼ばれる）^[1]は、キャリアとは異なる種に属する胚または胎児が関与する妊娠である。 ^[1]厳密には、胎児がキャリアと他の種の雑種である状況は除外され、それによってキャリアが子孫の生物学的母親である可能性は排除される。厳密には、種間妊娠は、寄生子孫が必ずしも子宮内ではなく、他の種の生物体内で成長する内部 寄生とも区別される。

自然発生的には知られていないが、ある種の胚を別の種の子宮に 移植することで人工的に実現できる。

潜在的な応用としては、同性愛者のカップルや子宮損傷のある母親、出産のリスクを負いたくない異性愛者のカップルにとって、人間の胎児^{を妊娠することは、人間の}代理母や人工子宮に代わる潜在的だが倫理的に議論のある代替手段として挙げられる。また、人間の代理母よりも安価で、飲酒や薬物使用や喫煙をしない出産介助者も提供される。[ ^{3]動物に関しては、絶滅}危惧種の保護プログラムにおいて貴重なツールとなり、生息域外保全の方法を提供する。^{[4] [5]また、}絶滅した種の再生にも役立つ可能性がある。さまざまな動物での種間妊娠の成功例と失敗例の両方が存在する。「アルパカとラマ (Godke 2001)、ウシ (Bos taurus) とゼブ (Bos indicus; Summers et al. 1983)、バンテン (Bos javanicus) とウシ (Bos taurus; Solti et al. 2000)、ウマ、ロバ、プシェワルスキーの馬とグラントシマウマ（サマーズら、1987; アレンら、1993）、モフロン（Ovis gmelina musimon）とヒツジ（Ovis aries; Dixon ら、2007）、スペインアイベックス（Capra pyrenaica）およびヤギ（Capra hircus; Fernandez-Arias et al. 2007）。 1999年）とインド砂漠猫（Felis silvestris）と飼い猫猫 (Felis catus; Pope et al. 1993)」。^[6]

Mus musculus - Mus caroli 種間妊娠

これら2種のマウスの場合、胚移植はある程度成功しました。M. caroliの胚はM. musculusマウスに移植されました。^[6]これは非常に低い成功率をもたらしました。後に、最初の9日半の発達は正常に見えましたが、その後出血が起こることがわかりました。^[6]これと同じ出血は、馬とロバの異種妊娠でも観察されました。^[6]研究者は、これが2種の不適合性に対する体の免疫反応であると考えています。^[6]しかし興味深いのは、M. caroliの胚はM. musculusのメスでは発育しませんが、M. musculusの胚はM. caroliのメスの中では生き残ることができるということです。^[6]この研究のもう1つの重要な側面は、キメラ（2セットのDNAを含む生物または組織）の使用です。^[7]キメラの使用により、出血が起こる可能性が低くなり、「出生後の組織特異的な成長差」が起こることがわかった。研究によると、これらの異種胎児の死亡は、母親の免疫反応と「局所免疫調節の失敗」に関連している可能性が高いことが示唆されている。^[6]

ラクダ科 - フタコブラクダの子（Camelus bactrianus）はヒトコブラクダ（Camelus dromedarius）から生まれます。

フタコブラクダ（旧世界の絶滅危惧ラクダ科）の胚がヒトコブラクダに移植された。^[5]研究者が選んだヒトコブラクダは、フタコブラクダとの類似点（37対の染色体、類似の胎盤、類似の妊娠期間、類似の生殖生理、同等の体の大きさ、交雑の成功例）のため、この作業に選ばれた。^[5]移植された10個の胚のうち4頭の健康なフタコブラクダが合併症なく生まれた。^[5]この研究を通じて、異種妊娠、特に妊娠が成功および失敗する原因について多くの知識を得た。^[5]研究者らは、成功は精子と卵母細胞との結合にかかっていると考えている。^[5]この結合が成功しないと、異種胚移植後に妊娠失敗が起こる可能性が高くなります。^[5]また、ラクダの非免疫学的胚減数手術では、子宮内に複数の胚がある場合には胚減数手術は起こらないという結論に達した。^[5]ラクダの子宮内に複数の胚が存在すると受胎率が上昇する可能性があることを実証しました。^[5]これらの発見により、研究者は絶滅の危機に瀕しているフタコブラクダを救い、他のラクダ科動物がいる地域に移すことができると考えています。^[5]

概要

全体として、異種間妊娠に関する多くの実験は、異種間妊娠の失敗による免疫学的影響をよりよく理解するのに役立ちます。これらの免疫学的影響には、栄養芽層（胚盤胞（胚に栄養を供給する）の外層に形成される細胞）、細胞性免疫反応による拒絶、栄養芽層と子宮内膜（胚盤胞が着床する部位または子宮内膜）との不適切な相互作用などが含まれます。^{[8] [9]}

免疫学的には、異種間妊娠の胚または胎児は同種移植ではなく異種移植に相当するため、^[1]胎児に対する免疫反応を避けるために、妊娠時の免疫寛容に対する要求が高くなります。 ^{[1]一部のマウス実験では、Th} ₁サイトカインが優位で、Th _{1ヘルパー}細胞とTh ₂ヘルパー細胞の間に不均衡があることが示されています。^{[10]しかし、他のマウス実験では、異種胎児に対する免疫反応は、古典的な細胞傷害性}Tリンパ球またはナチュラルキラー細胞の経路に属していないことが示されています。^[11]

種間の適合性は胎盤の種類に関係しており、より侵襲的な血絨毛膜胎盤を持つ種（人間など）の母親は、母体の免疫応答のより強いダウンレギュレーションを作り出す必要があり、それによって、母体の血液と胎児の絨毛膜との接触がない内皮絨毛膜胎盤（猫や犬など）または上皮絨毛膜胎盤（豚、反芻動物、馬、クジラなど）を持つ種と比較して、他の種の胎児に対してより受容的になる。^{[1] [12]}

その他の潜在的な危険としては、栄養やその他のサポートシステムの不適合性が挙げられる。特に、胎児の栄養芽層と母親の子宮内膜との間に不適切な相互作用が生じるリスクがある。 ^[6]栄養芽層は、胚盤胞の外層を形成し、胎盤の大部分に成長する細胞である。^[8]また、雌の子宮内膜に胚を付着させるのにも不可欠である。^[8]栄養芽層はその重要性の高さから、異種間妊娠の成功に重要な役割を果たしている。^[8]たとえば、胎児と母親の境界面における胎盤の糖化パターンは、宿主種の糖化パターンと最適に類似している必要がある。^[13]

しかし、ヒトコブラクダの体内のフタコブラクダの胚など、一部の種では、胚移植以外の介入なしに妊娠を継続することができます。^{[1] [5]}これは牛の体内のガウルの胚でも可能ですが、子宮内発育遅延が重度で、体外受精手順自体によるものと種間の不適合性によるものかどうかは不明です。^[2]

一つの種が別の種の子宮内で生存する能力は、多くの場合一方向性である。つまり、別の種の胎児を最初の種の子宮に移植するという逆の状況では、妊娠は必ずしも成功するわけではない。例えば、馬の胚はロバの子宮内で生存するが、ロバの胚は未処置の雌馬の子宮内では死滅する。^{[1] [6]} シカネズミの胚はシロアシネズミの子宮内で生存するが、相互移植は失敗する。^{[1] [6]}

異種胎児に対する妊娠時の免疫寛容を人工的に刺激する方法には、通常の同種妊娠の要素を併用する方法がある。例えば、スペインアイベックスの胚は、ヤギの子宮に単独で挿入すると流産するが、ヤギの胚と一緒に挿入すると満期まで発育する可能性がある。^[4]この技術はパンダの胎児を猫の体内で成長させるためにも使用されたが、母猫は満期前に肺炎で死亡した。^[14]また、リュウキュウマウス（Mus caroli ）のマウス胚は、ハツカネズミ（Mus musculus ）の子宮内で満期まで生存するには、 Mus musculus の栄養膜細胞に包まれている必要がある。^[15]ヤギの胎児も同様に、ヤギの内部細胞塊をヒツジの栄養膜細胞で包むことで、ヒツジの子宮内での成長に成功している。^{[16]このような包膜は、まず}免疫手術によって生殖対象種の胚盤胞の内部細胞塊を分離し、その胚盤胞をその種に対する抗体にさらすことで作成できます。抗体にさらすのは外層、つまり栄養膜細胞のみなので、その後の補体への曝露によって破壊されるのはこれらの細胞のみです。残りの内部細胞塊を受容種の胚盤胞に注入して、その栄養膜細胞を獲得することができます。 ^[17]同種成分が母体リンパ球と細胞傷害性抗胎児抗体の産生を防ぐと理論づけられていますが、そのメカニズムは不明です。^[6]

一方、シクロスポリンによる免疫抑制は、この目的には効果がないことが判明している。胚を提供する種の抗原による移植前の免疫化は、マウスの異種妊娠のより迅速かつ均一な失敗を促進したが^[11] 、馬とロバの実験では生存率が向上した。^[18]

胚は、生殖対象となる種の雄と雌の配偶子を用いて体外受精（IVF）によって作られる。また、体細胞核移植（SCNT）によって別の種の卵細胞に胚を移植してクローン胚を作成し、さらに別の種の子宮に移植することもある。この技術は、拒絶反応を克服する技術で述べた猫のパンダ胎児の実験に使用された。^{[14]この実験では、}ジャイアントパンダの腹筋から採取した細胞の核がウサギの卵細胞に移植され、次に猫の胚とともに猫の子宮に移植された。SCNTと異種妊娠の併用によってマンモス種が再現される可能性も推測されており、例えば永久凍土に保存されたマンモスの標本から遺伝物質を採取し、それを象の卵細胞に移植し、その後、象の子宮に移植するなどである。^{[19] [20]}

異種間妊娠の成功例は数多くあるが、これが倫理的かどうか疑問視する研究者は依然として多い。動物実験自体がすでに動物福祉に関する疑問を生じさせているが、そこに妊娠が加わることで事態はさらに複雑になる。動物実験が倫理的であるとみなされるためには、研究に関して他の選択肢がなく（つまり、より容易な研究形態はない）、収集されるデータが非常に有益であるため、動物の福祉を侵害しても価値がある（2つの悪のうちのよりましな方）ことが必要である。^[21]この枠組みと、この研究がすでに行われているという事実（倫理委員会が研究が基準を満たしていると同意する必要があるため）に基づいて、この研究は倫理的であるとみなされる。^[21]