人工培養した人間のミニ脳をラットに移植し結合させることに成功

この画像を大きなサイズで見る

　なにやらマッドサイエンスじみているがこれも医学発展の為だという。

　実験室で作られた人間のミニ脳（ヒト脳オルガノイド）をラットの赤ちゃんの脳に移植し、ラットの脳の一部として結合させることに成功したそうだ。

　移植されたミニ脳は神経レベルで結合しており、ラットの行動に影響を与えることができたという。

　神経レベルで結合されたヒト脳オルガノイドなら、ラットの行動を制御することで、これまでは難しかったさまざまな研究を行えるようになるという。

赤ちゃんラットに人間のミニ脳を移植、結合を確認

　従来、この種の移植実験は大人のネズミで行われてきた。だが今回は、生まれて数日しか経っていないラットの赤ちゃんにヒト脳のオルガノイドが移植された。

　ヒト脳オルガノイドとは、人間の幹細胞から試験官で培養される脳の3Dミニチュアモデルのことで、「ミニ脳」とも呼ばれている。

　今回赤ちゃんが利用されたのは、脳はまだ未熟なままなので、ヒト・ニューロンがうまく融合するだろうと考えてのことだ。

　その予測は当たった。人間の脳組織は赤ちゃんラットの中で、従来の実験よりずっと成熟し、実験皿で培養したものより約6倍も大きくなったそうだ。

　脳組織は、ラット脳の半球のおよそ3分の1を占め、ラット・ニューロンと結合（シナプス）まで形成したという。

この画像を大きなサイズで見る

人間のニューロンを介してラットを操作することに成功

　こうしたラット脳に結合されたヒト脳オルガノイドは、ラット自体の行動にも影響を与えるのだろうか？

　これを確かめるために、遺伝子操作で細胞を光に反応するよう改変（「オプトジェネティクス」や「光遺伝学」という）し、検査が行われた。

　具体的には、ラット脳内のヒト・ニューロンに青い光を当てて活性化させつつ、ラットに水を飲ませたのだ。

　すると2週間後、ヒト・ニューロンに青色光を浴びせるだけで、ラットは水を予期して舐めるようになったそうだ。

　つまりヒト脳オルガノイドを移植すれば、そのニューロンを操作することで、ラットにどのような影響が出るのか1つ1つ確認できるということだ。

この画像を大きなサイズで見る

脳オルガノイドの限界を克服

　研究の中心人物である、スタンフォード大学のセルジュ・パスカ氏によれば、今回の手法によって、脳オルガノイドの限界をいくつか克服できるという。

　たとえば、精神疾患を治療するのなら、患者の脳内で具体的にどのような現象が起きているのか解明したいところだ。

　しかし脳オルガノイド単体では、その活動と病気の症状を結びつけることができない。

　一方、ラット脳に移植されたヒト脳オルガノイドなら、細胞を操作して、それによるラットの行動の変化を調べれば、脳内の現象と病状を結びつけることができる。

　こうした手法は、神経発達障害・神経精神障害・物質使用障害・神経再生障害など、さまざまな神経疾患の研究で応用できるだろうとのこと。

倫理的に問題視する声も

　一方で、ラットを使ったこのような実験を倫理的に問題視する意見もある。

　たとえば、カリフォルニア大学ロサンゼルス校の動物法学者テイミー・ブライアント教授は、「人間のために搾取する資源として動物を扱うことは、決して倫理的に正当化できないと思います」と第三者の立場で話す。

　「ラットの意識は人間が手を加えずとも素晴らしいものです。その脳を傷つけることは、人間やそれ以外の動物が地球で生きることを危うくする、自然に対する態度を象徴しているように思えます」

　この研究は『Natrue』（2022年10月12日付）に掲載された。

References:Human neurons transplanted into a rat’s brain influence its behaviour | New Scientist / Human brain cells transplanted into baby rats’ brains grow and form connections | MIT Technology Review / written by hiroching / edited by / parumo

• #研究
• #実験
• #科学
• #移植
• #ラット