人工培養したミニ脳にしっかり見える「2つの目」を作り出すことに成功

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　実験室では、小さいながら本物の構造や機能をそのまま再現した、3次元の小さな人工臓器が次々と作り出されている。

　これらのミニチュア人工臓器はオルガノイドと呼ばれているが、ドイツの研究グループは、人間の幹細胞から培養したミニ脳（脳オルガノイド）から史上初めて、2つの目を発達させることに成功したそうだ。

　それはただの飾りなどではない。しっかり機能して、光を受けたという信号を脳に送ることができる。この研究は、胎児の目の発達や、目の病気の治療法などを研究するモデルとして利用できるとのことだ。

生体外で培養する小さなミニ脳、オルガノイド

　人間の脳は、自然界が作り上げたもっとも複雑な器官の1つだ。その仕組みを理解するために、科学者は人間の幹細胞から小さな脳を培養している。

　こうした本物そっくりの3次元ミニチュア臓器を「オルガノイド」という。脳だけでなく、肝臓や涙腺、さらにはヘビの毒腺など、さまざまなオルガノイドがあり、各器官の発達や病気、薬の効果などを調べるモデルとして使うことができる。

脳オルガノイドに2つの目を発達させることに成功

　脳オルガノイドに2つの目を発達させることに成功したのは、ドイツ、デュッセルドルフ大学病院をはじめとするグループだ。

　同グループは、4名のドナーから幹細胞から入手し、従来の方法に少し手をくわえて314個の脳オルガノイドを作成。その72パーセントには「眼杯」（目が発達するプロセスでできる器官）が形成されていた。

　眼杯は、脳オルガノイドの培養開始からおよそ30日ほどで構造が出現し、50日以内に成熟した。研究グループによると、これは人間の胎児が網膜を発達させる時間に近いのだという。

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2つの目はきちんと機能する

　形成された目は原始的なものだ。だが脳の前に左右対称で並んでおり、きちんと機能する。

　さまざまなタイプの網膜細胞が含まれており、神経ネットワークも発達している。光を受ければ、それに反応して脳に信号を送る。レンズの部分や角膜組織も形成されていた。

　これまでも幹細胞から目をつくろうと試みられたことはあったが、それは網膜の形成のみを主眼としていた。今回のように、眼杯などの3次元構造があり、しかも機能する形で脳に統合されているものはこれまでなかったという。

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目の発達や病気の研究に

　研究の中心人物であるジェイ・ゴパラクリシュナン氏は、原始的ではあっても、光に反応し、各種細胞が備わった体内の器官と同じ感覚構造を脳オルガノイドで再現できることを示したとコメントする。

　脳オルガノイドは、胎児の発達段階における脳と目の相互作用の研究、先天的な網膜の病気、個人の網膜細胞に合わせた薬や移植治療の開発などに役立つとのことだ。

　この研究は、『Cell Stem Cell』（21年8月17日付）に掲載された。

References:Brain organoids develop optic cups that respo | EurekAlert! / written by hiroching / edited by parumo

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