バイオリアクターの中で培養した「バイオ工学肺」を生体に移植する実験に成功

病気や事故によって臓器が機能しなくなったとき、臓器移植によって他人の健康な臓器と取り替えて機能を回復させることがあります。しかし、臓器移植は臓器を提供するドナーが現れなければ行うことができず、免疫による拒絶反応によって患者への負担は増大するなど、臓器移植技術は多くの課題を抱えています。そんな中、健康なブタから採取した細胞を研究所の装置内で培養して人工的な肺を作り、生体移植するという実験に成功したことが報告されています。

We Can Now Successfully Transplant Lab-Grown Lungs
https://futurism.com/lab-grown-lungs-transplant/

Engineered pig lung transplant 'a success' - BBC News
https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-45046674

テキサス大学医学部の研究チームは、ブタの肺から取り出した細胞をバイオリアクターと呼ばれる巨大な培養槽の中で培養し、臓器として成長させてから移植する実験を行いました。研究チームはまず、ブタの肺から、砂糖と洗剤の混合物を使用して全ての細胞と血液を除去しました。細胞と血液がすべて除去されることで、タンパク質で構成された骨格だけの「足場」が残ります。

次に、さまざまな栄養素を調合した液で満たしたバイオリアクターにこの足場を配置し、さらに足場にレシピエントのブタから採取した細胞を付着させ、30日間培養させることで、「バイオ工学肺」を作り上げることに成功しました。そして、できあがった新しいバイオ工学肺をレシピエントのブタに移植し、定着するかどうかを実験しました。

すると、移植してから2週間以内に肺の血管がブタと連携し、血液のネットワークが確立し始めていました。さらに2ヶ月ほど観察を続けましたが、レシピエントのブタの免疫系が新しい肺に対して拒絶反応を示すような兆候はみられませんでした。さらに、健康な肺の中に自然生息する微生物も発見されたとのこと。研究チームは4匹のブタで実験を行いましたが、その全てで移植が成功したと報告しています。ただし、バイオ工学肺がどれだけ酸素供給能力があるのかはまだ評価しきれておらず、2ヶ月で肺が十分成熟したかどうかはわからないと、研究チームは述べています。

研究に携わったテキサス大学医学部のジョーン・ニコルス教授は「この技術をヒトに応用することができれば、ドナーによって肺が提供されるまで順番待ちする必要がなくなります。また、拒絶反応を抑えるための免疫抑制剤の摂取も必要となくなることが期待できます」と語っています。また、バイオ工学による肺培養技術を確立するためには、バイオリアクターを組織の発達を適切にサポートできるように改良していく必要があると、ニコルス教授は語っています。