万能細胞
2008年に米ウィスコンシン大学研究チームが、遺伝性神経難病の男児の患者から作製した人工多能性幹細胞(iPS細胞)を運動神経に成長させた後、その神経が病気により死ぬのを試験管内で再現することに成功し、皮膚由来のiPS細胞から病気のモデルとなる細胞が自由に作製できることが証明された。また、2009年には東京医科歯科大学研究チームが、新薬の候補となる物質の心臓への副作用を、iPS細胞を用いて正確にすばやく検出する方法を開発した。このように万能細胞であるiPS細胞は、実際のモデル細胞・組織・臓器を作製して新薬を探索したり、副作用の検査を行うことができるなど、新薬の開発の迅速化に役立ったり、新たな診断法の確立や病気の原因解明の面でも期待されている。
また、4つの遺伝子を細胞に導入して分化した体細胞を多能性幹細胞へと修復(初期化、リプログラミング)したiPS細胞の技術は、がん細胞の異常を修復させる技術への応用に利用できるのではないかと考えられており、がんの根本治療への新療法開発の面でも期待されている。
細胞の分化多能性の「pluripotency」は、「totipotency(全能性)」と「multipotency(多分化能、複能性)」の中間の分化能にあたり、生物学者の間では「多能性」と日本語訳されるが、「万能性」「分化万能性」と表記し説明される場合もあり、一般向けの書籍や報道、講演などでは、「万能細胞」と呼称し多用されている。
ヒトの体はおよそ60兆個の細胞で構成されているが、元をたどればこれらの細胞はすべて、たった一つの受精卵が増殖と分化を繰り返して生まれたものである。この受精卵(および、ごく初期の卵割まで)のみに見られる完全な分化能を全能性(totipotency)と呼ぶ。この全能性は、ほ乳類では、初期胚の細胞に見られる多能性(pluripotency)(胎児のすべての体細胞へ分化できる能力)とともに胎盤組織にも分化できる能力をもっている未分化な状態を指す。
受精卵が胚盤胞まで成長すると、胚体外組織を形成する細胞と、個体を形成する細胞へと最初の分化が起こる。