スタンフォード大学がペトリ皿で大脳皮質の培養に成功

スタンフォード大学がペトリ皿で大脳皮質の培養に成功 1

SFの話じゃありませんよ。

スタンフォード大学のSergui Pasca氏と彼のチームは、人間の脳において重要な役割を果している大脳皮質組織を培養することに成功しました。上の画像の小さな球体は、今まさにペトリ皿の中で成長中の大脳皮質スフェロイドです。

これの何がすごいかというと、小さなペトリ皿の中で私たちの脳と同じような神経細胞活動が再現されていること。まるでマッドサイエンティストの話でも聞いているようでにわかには信じがたいのですが、ペトリ皿の中にある培養スフェロイドは人間の脳の外層、つまり大脳皮質とほぼ同じように機能しているのだそう。将来的にこの技術を発展させていけば、人間の神経回路をモデリングできるようになる可能性も。ここ10年ほど、個別化医療やテーラーメード医療という言葉をよく聞くようになりました。今回の研究成果が、精神疾患などに対する個別化治療において大きな一歩となることは間違いありません。

この成果について、アメリカ国立衛生研究所のディレクターThomas Insel氏は「Nature Methods」誌の中で次のように語っています。

過去数年間で、本研究分野は飛躍的に進歩してきました。機能的結合が見られるところまで大脳皮質スフェロイドを成長させることができた。これはつまり、精神疾患のモデリングが可能になり、疾患への理解を深められることを意味します。もちろん人間の脳全体の複雑性には到底及びませんが、脳神経回路の障害を研究するのに、何も脳全体を再現する必要はありませんからね。

また、アメリカ国立衛生研究所の幹細胞研究プログラムディレクターDavid Panchision氏も以下のように話しています。

この技術はまだ成熟の過程ではありますが、多大な可能性を秘めていると言えます。例えば実験の分析結果を活用して精神疾患の新しい治療を開発し、実際に個人に利用する前に安全性と効果をテストできるようになるかもしれません。

もちろん今回の成果は長年の研究開発のうえに成り立っています。例えば最近のところでは、患者の皮膚組織にごく少数の因子を導入して多能性幹細胞に変化させ、その幹細胞を特定の化学的環境に置くことで、別の組織に成長させるという方法がありました。皮膚細胞から神経細胞を作っちゃうということ自体がかなりすごいと思いますが、これまで培養してきた神経細胞では人間の脳の複雑な回路を再現するレベルまで組織化することはできていませんでした。今回初めてそれが可能になったわけです。

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スフェロイド内の神経細胞と支持細胞が人間の脳の発達構造に従って層を形成し自らを組織化している様子

Sergui Pasca氏らが開発したのは、多能性幹細胞を誘導して皮質に類似したオルガノイドを形成する方法。このオルガノイドには皮質に類似した神経こう細胞に支持された神経細胞が含まれています。その結果、より複雑で実物に近い神経細胞の層が形成され、複雑なネットワークの中で神経細胞間の情報伝達が行なえるようになったのです。

患者の大脳皮質を培養して分析し、神経回路のどこに問題があるのか分析できる。そんな日が来るのもそう遠くないのかもしれません。

image by Sergiu Pasca / Stanford University

Maddie Stone - Gizmodo US[原文

(mana yamaguchi)