ウェールズ、傷跡のない耳と鼻の移植に3Dプリント軟骨を使用

出典：中関村オンライン

ウェールズのペンブルックシャーに住む10歳の少女が、人間の軟骨から作られた新しい3Dプリントの耳を受け取る予定だ。

ラディヤちゃんは、ミクロタと呼ばれる先天異常を持って生まれた。これは、妊娠中に左の外耳が完全に発達しないという先天性奇形である。スウォンジー大学の研究者らは現在、スカーレス財団と共同で、人間の幹細胞と植物材料から移植可能な軟骨を3Dバイオプリントする250万ポンドの研究に取り組んでおり、ラディヤさんや彼女のような人々に顔面再建手術への新たなアプローチを提供している。

ラディヤさんの父ラナさんはBBCに対し、これが彼女の自信を高めるのに大いに役立ったと語った。「女の子は髪を結んだり耳にピアスを開けたりするのが大好きで、左右の耳が揃うのは良いことだと思います。娘は少し自信を失い始めていたので、私たちは医学的な方法を取ることにしました。」

△ラディエさんは小耳症という病気を持って生まれ、左耳が未発達でした。写真はBBCより
傷跡のない顔面再建

軟骨は、人体のほぼあらゆる場所に見られる強靭で弾力性のある結合組織です。骨の先端と骨の間の関節を覆って保護し、衝撃を吸収する役割を担い、私たちが自由に動けるようにしています。外耳や鼻などの体の部位もほとんどが軟骨でできており、それが柔軟性を高めています。

ラディヤさんのように耳や鼻の軟骨を失った人には、再建手術の選択肢が数多くあります。既製品や特注のポリマー製人工関節は実行可能な選択肢ですが、患者は自分の体の他の部分から自分の軟骨組織を使用することもできます。残念なことに、移植部位に生涯残る瘢痕が残ることがよくあります。

スウォンジーでの3年間の研究は、必要な軟骨構造を研究室で3Dプリントすることで、この問題に対処し、軟骨の回収の必要性を完全になくすことを目指しています。印刷された構造は組織の足場として使用され、その上で患者固有の幹細胞が培養され、新しい鼻や耳の基礎が形成されます。研究者たちは、この研究をラディアさんのケースにとどまらず、がん生存者や火傷患者にも応用するつもりだ。

ラナ氏はこう付け加えた。「この技術がなければ、彼女は皮膚移植を受けなければならず、頭蓋骨に大きな傷跡が残ることになります。また、胸の下の軟骨を採取することになります。ですから、彼女には多くの傷跡が残ることになりますが、研究室で耳を開発することで、傷跡は残りません。」

△スウォンジー大学、写真はスウォンジー大学より。
再生医療のためのバイオプリンティング：夢から現実へ

3Dバイオプリンティングの究極の目標は、移植可能な臓器全体を作成することであり、これが実現すれば、移植の待機リストがなくなり、世界中の医療システムにかかる大きな負担が軽減されることになる。これは間違いなく数十年先のことですが、スウォンジー大学のような研究を通じて、軟骨の足場など、より単純な組織構造を印刷できるようになりました。

同大学医学部形成外科部長のイアン・ウィテカー氏は、「この研究プログラムの成功は外科手術の未来を一変させ、体のある部分から別の部分に組織を移植する必要をなくし、それに伴う痛みや傷跡を避けることになるだろう」と語った。

同様の研究で、アルバータ大学（U of A）の研究者らは最近、手術後の顔面変形に苦しむ癌患者のために、カスタム翼状軟骨を3Dバイオプリントする方法を開発した。科学者たちは、CELLINK 3Dバイオプリンターを使用することで、患者の細胞とコラーゲンハイドロゲルの混合物を鼻の形に正確に堆積させ、その材料を機能的な軟骨に成長させることができました。

一方、腫瘍学の分野では、ワシントン州立大学（WSU）の研究者らが、がん細胞と戦うことができる大豆を注入した骨のような足場を3Dプリントしたことがある。大豆ベースの化合物を3Dバイオプリントされた足場に組み込むことで、研究チームは有害な炎症を最小限に抑えながらサンプル内の骨がん細胞を大幅に減らすことができました。

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