ブレークスルー：小型の人間の脳の培養に成功

não người - Ảnh 1. — 「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は生後40日のヒト胎児と同等の活動レベルを示していると述べています。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」は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、これまで作製された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模倣しているに過ぎず、現実の脳領域が活動を調整する仕組みを再現できていません。神経発達障害や精神疾患を研究するには、人間の脳全体の活動を再現するモデルが不可欠です。

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、患者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。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。次に、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。注目すべきことに、研究チームは血液脳関門の初期出現も記録しました。血液脳関門は脳を取り囲む細胞層で、脳に侵入する物質を制御する役割を果たしています。

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とはいえ、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。

専門家たちは、この研究は現代の生物医学工学と神経科学における大きな前進だと述べている。複雑なオルガノイドモデルから、科学者たちは個別化診断と治療の段階へと進み、患者一人ひとりに専用の脳モデルを構築して薬の効果を正確に検証できるようになる。

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。

トピックに戻る

ミン・ハイ

出典: https://tuoitre.vn/dot-pha-nuoi-cay-thanh-cong-nao-nguoi-thu-nho-20250729171444933.htm