中央収集システムに接続された放射状ネフロンの形成を示すラボ成長ヒト腎臓の集合体。
ペドロ・メディナ/LIラボ
腎臓構造は、新生児レベルの成熟度を複製し、線維症や薬物毒性などの複雑な疾患の特徴の研究を可能にします。
率いる南カリフォルニア大学（USC）チーム Zhongwei li 機能的な合成腎臓の構築に向けて大きな一歩を踏み出しました。
新しいで 細胞幹細胞 紙研究者は、これまでで最も成熟した複雑なラボで育てられた腎臓構造を生成することを説明しました。これは、腎臓のろ過と尿濃縮成分を組み合わせたいわゆる「集合体」です。
USCのケック医学部で幹細胞生物学と再生医療を研究しているLiは、 火 ブレークスルーは、即時および長期的な価値の両方を提供します。
「これは、腎臓病を研究するためのより正確なモデルを作成するための革新的なツールであり、成人7人に1人に影響を与えます」とLi氏は述べています。 「これはまた、移植を待っている米国の100,000人以上の患者のために機能的な合成腎臓を構築するという私たちの長期的な目標に対するマイルストーンです。これは、末期腎臓病の唯一の治療法です。」
オルガノイドから集合体まで
培養およびマウスへの移植後、集合体は大きくなり、血管と結合組織が発達しました。マウスとヒトの両方の集合体は、血液ろ過、タンパク質の取り込み、ホルモン分泌、早期尿産生を含む腎臓様活性を実証しました。
Liは、成熟度の飛躍がこのモデルを際立たせると述べました。 「既存のオルガノイドは、遺伝子発現の初期胚腎に相当しますが、マウス腎臓前駆細胞群（MKPA）のトランスクリプトームは、新生児マウスのトランスクリプトームに似ています」と彼は言いました。 「成熟度が向上したため、有機アニオントランスポーター、有機カチオントランスポーター、SGLT2（ナトリウム – グルコース共輸送体-2）など、腎臓機能に重要な役割を果たす多くのトランスポーターの発現に気づきました。 vitro そして 無駄に。」
彼は、このレベルの成熟度により、既存のマウス腎臓オルノイドでは観察されなかった糸球体ろ過、尿細管再吸収と排泄、内分泌機能を含む腎機能のほぼ完全なセット」の検証を可能にすると付け加えました。
病気と創薬の応用
この研究は、多嚢胞性腎疾患（PKD）をモデル化するための概念実証を提供しました。 PKD2変異細胞から成長したヒトの集合体は、嚢胞の成長、炎症、および線維症を再現しました – 以前のモデルが再現できなかった病気の特徴。
「これは、腎臓線維症を捕捉できる最初のモデルです。これは、慢性腎臓病（CKD）の病原性進行の重要な特徴です」とLi氏は述べています。 「これが初めての相互作用です [mouse] 免疫細胞とヒト腎疾患が再現されています。このモデルは、これらの病気の側面を研究するために新しい扉を開きます。」
PKDを超えて、Liは、このプラットフォームは他の遺伝的腎臓障害に適応できること、そして創薬にとって価値があることを証明できると指摘しました。 「この高度なモデルに基づいて、私たちは現在、アカデミアや産業のパートナーと協力して、PKDの病因、スクリーニング、および検証を研究しています」と彼は言いました。 「このモデルは、腎臓の薬物毒性の正確な予測にも役立つでしょう。これは、創薬の大きな懸念事項です。」
合成腎臓に向かって
今後、スケーリングは依然として最大の障壁です。 「私たちは現在、2つの重要な課題を解決しようとしています。各オルガノイドで生産できる数十万のネフロンの生産をスケーリングする方法と、方向性のある方法で体の外で生成された尿を排出する方法です」とLi氏は言いました。
最終的に、Liの研究室は、疾患モデリングと薬物検査の強力なツールとしてだけでなく、最も必要な患者の合成腎臓の工学の長期目標、およびおそらく他の臓器の目標に向けた重要な足がかりとして、集合体を配置しました。
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#研究者は疾患モデリングと創薬のために最も進行した腎臓オルガノイドを開発します
2025-09-22 23:32:00