ここ数十年で、何百もの有効成分が動物実験で非常に有望であることが判明したため、アルツハイマー型認知症などに対する広範な研究で人間でも試験されています。しかし、合格し、最終的に患者の治療が承認されたのは 1 人だけでした。この控えめな割合だけでも、医薬品開発には、ヒト細胞に基づいており、可能性のある新しい有効成分の効果とリスクをより適切に反映する実験モデルがいかに緊急に必要であるかがわかります。さらに、研究機関の基礎科学者は、パーキンソン病、アルツハイマー病、脳卒中などの脳疾患の遺伝的および分子的基盤を解読するために、現実的なモデルにも依存しています。
たとえば、未解決の疑問の 1 つは、血液脳関門の障害が神経疾患においてどのような役割を果たしているのかということです。これは、いくつかの細胞タイプ、特に血管壁の最内層にある内皮細胞だけでなく、平滑筋細胞やグリア細胞も含む複雑なシステムです。一方で、それらはほぼ侵入不可能な受動的な障壁を形成し、他方では、脳にとって重要な物質の通過を許可し、潜在的に危険な物質が血液から排除されることを積極的に保証します。 「脳内のこの障壁は、神経細胞がスムーズに機能できない非常に特殊な環境を作り出します」と、ミュンヘンの LMU クリニックの脳卒中・認知症研究研究所 (ISD) の神経生物学教授であるドミニク・パケ教授は説明します。
2018年、彼のチームは実験室で血液脳関門のモデルの再現を開始した。この基礎となるのは、いわゆるヒトの人工多能性幹細胞 (iPS) です。脳卒中・認知症研究研究所（ISD）の専門家らは、血液脳関門に必要なすべての種類の細胞を生成するためにそれらを使用した。研究者らは、分子生物学と細胞生物学のいくつかのトリックを使用して、ゲル状のマトリックス内のこれらの細胞が、顕微鏡画像の脳の血管に非常によく似た、機能する三次元組織を形成することを確認することができました。 「Martin Dichgans の研究室との緊密な協力により、このモデルを使用して病気のプロセスを研究できることを示すこともできました」と Paquet 氏は続けました。 「例えば、内皮細胞のいわゆるリスク遺伝子が変化すると、血液脳関門が適切に機能しなくなることがわかりました。これは脳卒中患者でよく起こります」と、脳卒中・認知症研究研究所（ISD）所長のマーティン・ディシュガンス教授は言う。
この実験システムは、血液脳関門に関する研究上の疑問を明らかにしたい場合に、世界中の科学者が利用できるようになりました。 「このシステムは、どの研究室でも数週間以内に迅速に確立できます」とパケット氏は言います。同氏は、ミュンヘンモデルによって神経疾患の新たな治療法の開発が加速することを期待している。
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