Frontier Bio の RESPIRE 3D プリント肺技術: 呼吸器疾患の治療と臓器移植の新たな章を開く

Frontier Bio の RESPIRE 3D プリント肺技術: 呼吸器疾患の治療と臓器移植の新たな章を開く
2024年10月、南極熊は、カリフォルニアのバイオテクノロジー企業であるFrontier Bio Corporationが、 3Dバイオプリンティング技術と幹細胞の自己組織化能力を組み合わせることで、自然な臓器の成長プロセスをシミュレートし、複雑な微小肺組織を作成することに成功したと発表したことを知りました。この画期的な技術は、呼吸器疾患の治療と臓器移植に革命的な進歩をもたらすと期待されています。


前臨床医薬品開発の段階では、動物実験が日常的な手法ですが、人体の生理学的特性を正確に反映することが難しいため、多くの医薬品はヒト臨床試験に入ると成功率が低くなります。このため、フロンティアバイオは、より正確な薬物試験モデルを構築し、研究室から臨床応用への薬物変換の成功率を向上させることを目指して、代替手段として実験室で培養されたヒト肺組織の開発に取り組んでいます。

Frontier BioはRESPIRE 3Dプリント肺技術を開発しました。肺組織モデルは、可塑性の高い幹細胞を含む肺の複数の細胞タイプを使用し、独自の生体材料と混合して、高度な3Dバイオプリンティング技術により特定の組織構造を形成します。この技術により、フロンティアバイオは細胞の自己組織化を実現し、細気管支や肺胞などの複雑な微細構造を構築するだけでなく、これらの細胞が自発的に粘液や界面活性剤を生成し、実際の肺組織の機能を模倣することもできます。

「新薬を効果的に試験するためには、より正確な肺組織モデルが緊急に必要とされており、当社の技術はこのニーズを満たすように設計されています」とフロンティアバイオのトランスレーショナルリサーチ責任者、ビクトリア・エリザベス・グルーバー氏は語った。


△フロンティアバイオ研究所で培養された肺組織(左)は、バイオプリンティングと組織自己組織化を組み合わせて作製されました(長さ約1cm)。顕微鏡で見ると、複雑な肺胞気嚢の微細構造が観察できます(中央右の画像)。

さらに、実験室で培養された肺組織モデルは、肺がん、肺線維症、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、COVID-19などの疾患を研究するための貴重なプラットフォームを提供し、科学者がこの巨大な市場向けに新しい治療法を開発するのに役立ちます。同時に、この技術は臓器移植分野の将来の発展のための強固な基盤を築くものでもあります。


△Frontier BioのRESPIRE 3Dプリント肺は、単純な体外呼吸器モデル(オルガノイドや臓器チップなど)と完全な動物の中間に位置し、気管支、肺胞上皮細胞、対応する間質細胞と血管細胞を含む遠位肺構造を完全にシミュレートしたモデルです。 RESPIRE モデルはヒト細胞を使用するため、ヒトの反応をシミュレートする上で優れたパフォーマンスを発揮し、ウイルス感染の研究など、動物モデルではヒトの反応を完全に再現できない研究シナリオに特に適しています。

フロンティア・バイオ社のエリック・ベネット最高経営責任者(CEO)は、「この技術は肺移植に革命をもたらし、治療を待つ多くの患者に希望をもたらす可能性がある」と語った。



Frontier Bio のイノベーションは肺組織に限定されず、同社の技術は他のさまざまな組織や臓器への応用にも大きな可能性を秘めています。同社は現在、治療および再生医療におけるこの先進技術の広範な応用を共同で推進するパートナーを積極的に探している。フロンティア・バイオ社の著名な遺伝学者でコンサルタントのジョージ・チャーチ氏は次のようにコメントしている。「フロンティア・バイオ社は単に実験室で培養された人間の組織を作っているだけではありません。彼らは新しい時代、つまり臓器提供に頼らず、動物実験も必要ない時代を先導しているのです。」

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