大日本印刷は、生体の腸に近い特性を示す立体臓器(以下、ミニ腸)の試験販売を実施する。再生医療や創薬への応用が期待できるとしている。

 ミニ腸は、臓器の中でも複雑な構造・機能を有している腸管をヒトiPS細胞から試験管内で創り出したもの。長径1.5mm以上の球状の構造をした細胞である。印刷プロセスで培ってきた同社の微細加工技術や精密塗工技術などを応用している。既に2017年に、国立成育医療研究センターと共同で、試験管内でのミニ腸の創生に初めて成功しており、今回は研究用途での提供を始める格好だ。

ミニ腸(出所:プレスリリース、以下同)
ミニ腸(出所:プレスリリース、以下同)
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 ヒトiPS細胞より創生したミニ腸は、けがや病気で失った体の臓器や組織機能を修復する再生医療での利用のほか、新薬の有効性や安全性を確認する創薬分野での応用が見込まれているという。近年の動物実験の禁止や削減を求めるアニマルウェルフェアの機運の高まりや動物実験代替技術の発展により、ヒトの細胞や臓器に近く、試験管の中で幹細胞から作られるミニチュアの臓器が求められている。特定保健用食品や機能性表示食品の開発を行う食品企業では動物実験の代替手法の一つとしても、ヒトの腸に近いミニ腸へのニーズが高まっている。

ミニ腸の提供時の状態(細胞培養用フラスコに入ったミニ腸)
ミニ腸の提供時の状態(細胞培養用フラスコに入ったミニ腸)
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 今回のミニ腸の特徴は大きく3つあるとしている。

(1)ヒトの小腸に近い立体臓器
 複雑な構造、機能を有しているヒト腸管をそのまま小さくした立体臓器である。腸上皮細胞だけでなく、筋肉細胞や神経細胞を有しており、筋肉の収縮によって消化した食べ物を移動させる蠕動(ぜんどう)運動や物質の吸収・分泌といった生体の腸に近い機能を有している。ヒトの下痢や便秘の際に使用する薬剤に対して、生体の腸と同様に反応することが確認されている。

(2)実験の評価がしやすい構造
 通常の腸は栄養を吸収する上皮が内側にあるのに対し、ミニ腸はその上皮が外側を向いている特徴がある。栄養を吸収する上皮とそうでない部分が明瞭に分かれており、上皮から吸収した栄養分などを内部に貯めることができる。ミニ腸の上皮が外側を向いているため、薬などの効き目を評価する吸収試験に適した構造になっている。

(3)実証試験がしやすいミニ腸の特性
 長径1.5mm以上と、他社製と比較して大きく、実証試験に使用しやすいサイズだという。また、ミニ腸の到着後には別途培養する必要がなく、さまざまな実証実験に利用できる。

ミニ腸の構造模式図
ミニ腸の構造模式図
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 なお、販売は細胞に関連する試薬やサービスを手掛けるコスモ・バイオを通して実施する。大日本印刷としては、今回の試験販売を通じて、企業・団体から多様なニーズを収集し、2025年度の量産に向けて作製プロセスを開発していくという。


(タイトル部のImage:f11photo -stock.adobe.com)