実験室で育てられた小さくて単純化された器官(オルガネラとして知られている)は、薬物の研究と開発をはるかに速いプロセスにする可能性があります。
科学者たちは、顕微鏡スケールでいくつかの生きた組織からなる人間の「チップ上の体」を作成することに成功しました。
それは人体の最も進んだ実験室モデルと呼ばれ、実際の人々に使用される前の新薬の開発において非常に貴重であることが証明できます。
小さなオルガネラ(実際のオルガネラの約100万分の1のサイズ)は、本質的に、薬を開発して病気と戦うことを目指す研究者にとっての試験場です。 これは、実験室で人体の部分の微細なモデルを再現する機能の長い一連の進歩の最新のステップです。
相互接続されたオルガネラの同様のパターンは、市場にとどまるには毒性が強すぎる薬剤の結果を忠実に再現するためにすでに使用されています。 この方法は、ペトリ皿で培養された動物または細胞で実施された試験では見られない問題を明らかにすることができます。
新しい大きなバージョンでは、より多くの臓器モデルが導入され、危険な副作用をキャッチする可能性が高くなります。
「薬物検査のための微細な人間の臓器の作成は、人間規模の臓器を作成するための私たちの仕事の論理的な拡張です」と、ウェイクフォレスト再生医療研究所(WFIRM)の医学科学者トーマスシューペは言います。
「細胞が住む非常に自然な環境を含め、人間レベルで開発したものと同じ技術の多くは、微視的なレベルに圧縮したときにも優れた結果を生み出しました。」
Schupeらは、「バイオテクノロジーツールボックス」と呼ばれるものを使用して、人間の脳、心臓、肝臓、肺、血管系、結腸などのミニチュア器官を作成しました。
各オルガノイドは、人間の組織細胞と幹細胞の小さなサンプルから始まり、その後、小さな器官に成長しました。 それらは、コピーする実際の器官の機能の多くを模倣しており、血管細胞、免疫細胞、および結合組織線維芽細胞を含む場合があります。
半ダースの収縮した器官が近接して集められ、単純化された人体を表しています。これにより、研究者は、特定の薬剤が適用されたときに、解剖学的構造のさまざまな部分がどのように組み合わされて反応するかを確認できます。 この洞察は非常に貴重です。
「元の器官に存在していたすべての主要な細胞タイプを含める必要があることはわかっていました」と、オハイオ州立大学の生物機械エンジニアであるAlexScardahl氏は述べています。 「有毒な化合物に対する体のさまざまな反応をシミュレートするには、それらの反応を引き起こすすべての細胞タイプを含める必要がありました。」
チームによって開発されたオルガネラは、以前に2D組織サンプルで実行されたテストに命を吹き込むことができ、専門家に特定の薬剤が持つ可能性のある効果のより完全で現実的なビューを提供します。
市場に参入する前臨床試験のうち、5,000薬に1薬しか市場に参入していないため、医薬品開発プロセスは、有効性と安全性を向上させる大きな可能性を秘めています。
現実的なオルガノイドベースの人間のシミュレーションが開発された場合、動物のテストをあまり(またはまったく)必要とせずに、より速く、より安価に、新薬を入手することができました。
「人間の組織システムの最も重要な能力は、薬剤が開発の非常に早い段階で人間に有毒であるかどうかを判断する能力と、個別化された医療でのその潜在的な使用です」とWFIRMの泌尿器科医AnthonyAtalaは言います。
「開発または治療の初期段階で問題のある薬を避けることは、文字通り数十億ドルを節約し、潜在的に命を救うことができます。」
この研究はBiofabricationに掲載されました。
