人間の組織を印刷する方法を発見

カリフォルニア大学サンフランシスコ（UCSF）の科学者たちが率いる研究チームは、研究室の中で人間の組織を印刷する技術を開発しました。

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このプロセスにより、研究者や医療従事者は疾患を研究し、潜在的に生体組織を補うことができます。

<！ Nature Methodsに掲載された研究では、研究者たちは、DNAプログラムされた細胞の集合（DPAC）と呼ばれる新しい技術を詳述しています。

研究者は、一本鎖DNAを細胞探索用接着剤の一種として使用しています。 DNAは細胞の外膜に滑り込み、DNA様ベルクロの細胞を覆う。細胞はインキュベートされ、DNA鎖が相補的である場合、細胞は粘着し、連結細胞は最終的に組織につながる。

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パーソナライズされた組織の鍵は、正しい種類の細胞をつなぎ合わせることです。

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テクニックのテスト

テクニックをテストするため、研究者は分岐血管系と乳腺を印刷しました。乳癌細胞は、特定の癌遺伝子と共に1回の実験で使用された。

<！ UCSFの医薬化学の准教授であるゼヴ・ガートナー博士は、DPACがまったく成功したことに驚いた。

我々は、我々が組織に入れた多くの細胞型の自己組織化能力に驚いた。カリフォルニア大学サンフランシスコ校Zev Gartner

「さらに、私たちは組織に入れた多くの細胞種の自己組織化能力に驚いていました。ガートナーはヘルス・ラインに語った。 「多くの場合、初代ヒト細胞は、全体的に正しいサイズ、形状、および組成を有する組織に組み込まれたときに、自己組織化する顕著な能力を有し、正確に位置を決める。ガートナーと彼のグループは、転移性腫瘍に見られるような組織の破壊を引き起こす可能性のある乳腺の細胞または構造の変化を調べるためにDPACを使用するつもりです。

がんは、DPACで印刷された組織を使用して研究された疾患研究者の1つにすぎません。さらに、DPAC産生細胞では、患者に影響を与えない方法で組織を用いて研究を行うことができる。

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「この手法により、私たちは簡単に研究し操作できる皿の中の組織の単純な構成要素を作り出すことができます」とGartnerの研究の大学院生であったPh.D.の共同研究リーダーであるMichael Todhunter "これは、人間に実験をすることなく、複雑な人間の組織についての質問をすることができます。"

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困難なプロセス

組織のコピー音が難しい - それがそうです。研究が複製しようとするとサイエンスフィクション、現実はいくつかの障害よりも現実的である

まず、組織をコピーするために、研究者はすべての異なる細胞タイプを必要とする。 Gartner氏は、「組織を真にコピーするためには、正確な細胞タイプをすべて取得する必要があります」とGartner氏は述べています。「あらゆる組織周辺の細胞外マトリックスを適切に模倣する足場として使用する材料を見つける。身体は依然として課題です」。足場を組み立てた後、研究者は人間と同等の配線を取り付ける必要があります。

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「血管新生組織、すなわち、 e。ガートナー氏によると、栄養素と試薬を灌流することができる血管を追加することは、依然として大きな課題です。 「私たちは、これらのすべてに取り組んでいる、あるいは他の研究者によって開発されたアプローチを試みている。 "

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潜在的な組織金鉱山

障害に関係なく、印刷された組織は潜在的な宝物です。機能する印刷された組織を用いて、ヒトが特定のタイプの治療にどのように反応するかを試験することができる。それは、肺、腎臓および神経回路の機能的なヒト組織として人体に使用することさえできる。

短期的には、研究者はDPACを使用して人間の病気のモデルを構築し、実験室環境で病気の詳細を学んでいます。 "これらは、薬物開発のコストを大幅に削減する可能性のある前臨床モデルとして使用することができます"とGartner氏は述べています。 "彼らはまた、個人化された医学で使用されるかもしれません。 e。あなたの病気のパーソナライズドモデルです。我々はまた、疾患の進行における重要なステップの間に、ヒト組織において何がうまくいかないかをモデル化するためにDPACを使用している。例えば、腺管癌（DCIS）から胸部の浸潤性乳管癌に移行する間に、 "

我々は、移植のための機能的組織および器官を構築するための新しい戦略を試験し、評価するためにDPACを使用することを計画している。カリフォルニア大学サンフランシスコ校のZev Gartner

長期的なアプリケーションは無限である可能性があります。 "我々は、移植のための機能的組織および器官を構築するための新しい戦略をテストおよび評価するためにDPACを使用する予定である"とガートナーは述べた。 "それを取り除くためには、細胞が組織にどのように組み込まれるのか、そして正常な組織の機能と恒常性の間にそれらの組織がどのように維持され修復されるのかを理解する必要があります。 "

DPACのような短期的および長期的な技術の使用の違いは、組織の複雑さを理解することです。人体は10兆個以上の異なる種類の細胞で構成されています。それぞれが人間の機能に特定の役割を持っています。ガートナー氏は、「われわれがそれを理解できれば、組織の代替組織や器官への合理的なアプローチを設計できるはずだ」と述べた。「これは高い目標ですが、DPACのような技術を使って実現するのがより良い立場にあります。 "