「ミニ脳」の開発成功は、現代の生物医学工学と神経科学における大きな前進です - 写真: AI
ジョンズ・ホプキンス大学（米国）の研究チームは、学術誌「Advanced Science 」に発表した論文の中で、これらの神経細胞クラスターが40日齢のヒト胎児と同等の活動レベルを示したと発表しました。これは、パーキンソン病やアルツハイマー病などの神経疾患の治療に新たな展望を開くものです。
「人工脳」が現実に近づいている
ヒト脳オルガノイドと呼ばれるこれらの細胞塊は、多能性幹細胞から培養されたもので、脳の様々な領域に分化する能力を持っています。意識はありませんが、記憶や学習といった基本的な機能を果たすことができます。
近年、3D技術の発達により、これらのオルガノイドは生体電気活動を実証できるだけでなく、単純なロボットを制御したり、かつて神経生物学の分野で奇跡と考えられていたポンのような基本的なビデオゲームを「プレイ」したりすることもできるようになった。
しかし、これまでのオルガノイドのほとんどは、大脳皮質、中脳、小脳といった特定の脳領域をシミュレートしているに過ぎず、現実世界の脳領域間の活動協調を再現できていません。神経発達障害や精神疾患を研究したい科学者は、人間の脳全体の活動を再現するモデルを必要としています。
研究者のアニー・カトゥリア氏によると、自閉症を研究するために本人に脳を観察させてくれと頼むことはできない。しかし、全脳オルガノイドモデルを用いることで、疾患の進行過程を直接観察し、治療効果を検証したり、さらには治療計画を個別化したりすることが可能になる可能性がある。
カトゥリアのチームは、長年の実験を経て、 世界で初めて多領域脳オルガノイド（MRBO）を開発した研究チームの一つとなった。彼らはまず、ヒト脳の異なる領域から採取したニューロンとその下にある血管を、別々の培養皿で培養した。そして、これらの領域を「バイオスーパーグルー」と呼ばれるタンパク質で接合し、組織同士の接着と相互作用を可能にした。
その結果、脳の各領域が同期した電気活動を開始し、統一されたネットワークを形成しました。研究チームは、特に、脳を取り囲み、脳への物質の侵入を制御する細胞層である血液脳関門の出現にも注目しました。
神経疾患治療における新たな機会
実際の人間の脳よりもはるかに小さいにもかかわらず、MRBOには600万～700万個のニューロンしか含まれておらず、成人の脳では数百億個にも上ります。しかし、胎児の初期発達に特徴的な細胞の約80%を含むこれらのモデルは、これまでにない分析の可能性を提供します。
ジョンズ・ホプキンス大学の研究チームによると、MRBOは動物ではなくヒトモデルで薬剤を試験するために使用できる可能性がある。現在、薬剤の85～90%が第1相臨床試験で失敗しており、神経疾患治療薬の場合、その割合は96%にも達する。これは主に、前臨床研究がマウスなどの動物モデルに大きく依存しているためである。
MRBO テストに移行すると、進捗が加速し、成功率が向上します。
「アルツハイマー病、自閉症、統合失調症はいずれも、脳の一部の領域だけでなく、脳全体に影響を及ぼします。脳の発達の初期段階で何が起こるのかを理解できれば、全く新しい治療の標的が見つかるかもしれません」と研究者のアニー・カトゥリア氏は述べています。
専門家はこの研究を、現代の生物医学工学と神経科学における大きな前進と捉えています。複雑なオルガノイドモデルから、科学者は個別化診断と治療の段階へと進むことができ、患者一人ひとりに専用の脳モデルを構築し、薬剤の効果を正確に検証することが可能になります。
さらに、将来の可能性としては、脳コンピューターインターフェースや、生物学的オルガノイドに基づく人工知能の新たな方向性などが挙げられます。
出典: https://tuoitre.vn/dot-pha-nuoi-cay-thanh-cong-nao-nguoi-thu-nho-20250729171444933.htm
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