胎児細胞から作成されたヒトのミニ臓器により、出生前に病気を治療できるようになる | 科学

ピンの頭よりも小さな組織の球は、将来の赤ちゃんや母親に害を及ぼすことなく得られた最初のヒトの小型胎児器官です。 妊婦の腸、腎臓、肺のこれらの 3 次元コピーは、出生前に先天性疾患を診断および治療したり、他の技術ではアクセスが困難な人間の発達段階を研究したりできる可能性を開きます。

「これまでは、中絶があった場合にのみ、活発な妊娠中にオルガノイドを作成する方法はありませんでした」と、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの生物工学者であり、英国の27人の科学者と医師が参加した研究の筆頭著者であるマッティア・ゲルリは説明する。 イタリアとベルギー、そして今日出版された 自然医学。

ロス オルガノイド それらは過去 10 年の終わりに発明されました。 これらは、単一の微細な幹細胞として始まり、実験室の培養プレート上で増殖して、腸、心臓、脳のミニチュアを形成します…最も有望な実験用途の 1 つは、患者の臓器を複製して、遺伝子を使用して最適な治療法を選択することです。プロフィールとあなたの病気、特にそれが癌である場合のプロフィール。 これまで、ミニ臓器は、生存不能な胚または再プログラムされた成体細胞から抽出された幹細胞から製造されていた。 しかし、生きた胎児が子宮内で発育するということはこれまで一度もありませんでした。

ゲルリ氏のチームは、母親の子宮内で胎児を取り囲む羊水を利用することでこれを達成した。 彼らは、出生前診断技術である羊水穿刺を受けた12人の妊婦から採取したこの体液のサンプルを分析した。 この液体の分子分析により、胎児から剥離し、さまざまな臓器の形成に関与している上皮幹細胞を特定することが可能になりました。 実験室で培養されたこれらの細胞はそれぞれ増殖し、最終的に成長し始めました。 ミニ腎臓、直径1ミリメートルまでの機能的なミニ腸とミニ肺。 全プロセスにかかる時間はわずか 4 週間です。 その結果、将来の新生児の成長する器官をリアルタイムでエミュレートする小さなボールが誕生しました。

研究者らは、慢性横隔膜ヘルニアを持つ乳児からミニ肺を生成することで、この技術の可能性を実証しました。 このまれな症状により、腸と肝臓が肺の上に密集し、胎児の発育が妨げられます。 研究者らは、これらのレプリカが病気の分子的特徴を再現していることを示しました。 そのアイデアは、胎児の手術が手遅れになる前に診断ツールとしてそれらを使用し、利用可能な薬物治療の中から最適な薬物治療を選択することです。

「私たちの研究が出生前医学の新たな可能性を開くことを願っています」とゲルリ氏は強調します。 研究者は、これらの臓器を作成する技術は複雑でも高価でもないと断言し、毎年何千人もの母親がこの診断技術を受けていることから、羊水幹細胞バンクの創設を提唱している。

10月、別のイスラエルチームが次の報告書を発表した。 予備研究 彼らはまた、羊水幹細胞からミニ腎臓とミニ肺を生成し、それらを致命的な可能性のある 2 つの先天性疾患の研究に応用しました。 研究チームは、先天性欠損症の 10 件中 8 件が原因不明であることを強調しました。 羊水からモデル化されたミニ臓器は、その恐ろしい統計を変えるのに役立つかもしれません。 さらに、これらのオルガノイドは、環境中に存在する有毒化合物が人間の発達に及ぼす影響を研究するための強力なツールとなり得る、と彼らは付け加えた。

この装置で作られた小さな臓器は、妊娠4か月から8か月半までの妊婦の臓器の状態を再現します。 これにより、将来の赤ちゃんや母親の健康を危険にさらすことなく、非常に進んだ段階での発達を研究できる前例のない可能性が開かれます。

生物学者 ヌリア・モンセラートカタルーニャ生物工学研究所の研究者は、研究の重要性を強調しています。 「新しいタイプの細胞を使ってオルガノイドを作製することで、新しい分野が開かれました」と彼女は指摘する。 オルガノイドを使用すると、次のような他の手段で迅速かつ困難な実験を行うことができます。 コロナウイルスが人間の細胞に侵入するのを見る。 最近では、原因となる細胞を特定することも可能になりました。 結腸がんの転移。 「研究や医療でオルガノイドを使用することは、もはやそれほど奇妙に思えません」と、2022 年に 100 万を超えるサンプルを生成したバイオモデルとバイオバンクのプラットフォームを調整するモンセラート氏は要約します。 「将来に目を向けると、希少疾患や先天性疾患の精密医療治療のための羊水バイオバンクの構築は非常に興味深いものです。ただし、ミニ腎臓の場合、以前の技術で生成されたものほど複雑ではありません」と同氏は述べた。と付け加えます。 彼女。

スペインの生物学者 マルタ・シャバジ 彼はケンブリッジ分子生物学研究所 (英国) でヒトの胚発生に関する独自の研究グループを指揮しています。 科学者は、この研究が出生前の個別化医療の実現に向けた一歩となると評価しています。

羊水穿刺では、腹部を通って母親の子宮に入る長い針を使用する必要があります。 この技術は非常に完成度が高いものの、赤ちゃんを失うリスクは妊娠 100 件に 1 件に上ります。 そのため、非侵襲的検査で奇形や遺伝性疾患が以前に検出された場合にのみ使用されます。 羊水は分析後、通常は廃棄されます。 シャーバジ教授は、母親が追加の検査を受けることなく、このような貴重な生体物質を回収し、その医学的可能性を探求するため、この研究は「非常に価値がある」と強調している。

MATERIAをフォローすることができます フェイスブック、 バツ e インスタグラムここをクリックして受け取ります 私たちの週刊ニュースレター。