「これは、次のステップへの重要な前進です。 [understanding and treating] 脳疾患です」と、シンガポール国立大学の生命倫理学者である Julian Savulescu 氏は述べていますが、彼はこの研究には関与していません。 しかし、この開発は倫理的な問題も引き起こし、特に動物を「人間化する」とはどういう意味なのかについて、彼は言います。
スタンフォード大学の Sergiu Paşca は、神経オルガノイド (皿の中で成長したニューロンの小さな塊で、脳の特定の領域に似ている) を 10 年以上研究してきました。 これらのオルガノイドは、多くの場合、最初に幹細胞になるヒトの皮膚細胞から作られます。 その後、幹細胞は適切な条件下で実験室でニューロンを形成するように促すことができます。 得られたオルガノイドを使用して、脳細胞がどのように発火し、通信するか、および一部の障害でそれらがどのように機能不全になるかを研究できます。
しかし、実験室にある細胞の塊からわかることは限られています。 結局のところ、これらの細胞は私たちの脳で起こっていることを実際には再現していません。 一般的に使用される「ミニブレイン」という用語を避ける. オルガノイド細胞は、同じ複雑な接続を形成できません。 彼らも同じように発砲しません。 そして、それらは私たちの脳の細胞ほど大きくはありません. 「人間のニューロンを何百日も保管したときでさえ、人間のニューロンは、人間の脳内の人間のニューロンが成長するサイズまで成長しないことに気付きました」と Paşca は言います。
また、実験室でのニューロンの変化がどのように神経精神障害の症状につながるかを判断することも不可能です。 皿の中の細胞が形状、発火方法、またはそれらが作るタンパク質に変化を示す場合、それは例えば人の記憶や行動にとって何を意味するのでしょうか?
これらの問題を回避するために、パスカと彼の同僚は、オルガノイドを生きたラット、特に新生児ラットの脳に移植しました。 非常に若い動物の脳は、発達するにつれて大規模な成長と再配線を受けます。 このような初期段階で移植されたニューロンは、ラット自身の脳回路と統合される可能性が最も高いはずである、と Paşca は推論した.
脳オルガノイドの構築
チームは、皮膚細胞から作られたオルガノイドを使用しました。 これらの細胞は、思考、視覚、聴覚、記憶、および環境の感知に関与する領域を含む脳の折り畳まれた外側の部分である人間の皮質に似た細胞層を形成するように奨励される前に、実験室で幹細胞に作られました。 、 とりわけ。 このプロセスには、ラボで約 2 か月かかりました。
得られた三次元オルガノイドは、頭蓋骨の切開を通して生後数日齢のラットの脳に注入されました。 オルガノイドは、動物が環境を感知するのを助ける役割を果たす領域である感覚皮質に移植されました。
4 か月以内に、脳スキャンにより、オルガノイドが元の体積の約 9 倍に成長し、脳半球の約 3 分の 1 を占めることが示されました。 細胞はラットの脳細胞と結合し、脳回路に組み込まれたようです。