新たな研究で「ミニ脳」が実証され、アルツハイマー病の治療法開発を加速させる可能性がある

サスカチュワン大学 (USask) の研究者は、革新的な新しい方法を使用して、幹細胞からミニチュア疑似臓器を作成し、アルツハイマー病の診断と治療を行っています。

タイラー・ウェンゼル博士（Ph.D.）が幹細胞からミニチュア脳を作るというアイデアを初めて思いついたとき、彼は自分の創作がどれほど成功するか全く予想していませんでした。現在、ウェンゼルの「ミニ脳」は、アルツハイマー病やその他の脳疾患の診断と治療の方法に革命をもたらす可能性があります。

「私たちの突飛なアイデアがうまくいくとは夢にも思っていませんでした」と彼は言いました。 「これら（ミニ脳）は、血液から作られる診断ツールとして使用できます。」

医学部精神科の博士研究員であるウェンゼル氏は、ダレル・ムッソ博士の指導の下、「ミニ脳」、より正式にはユニークな脳オルガノイドモデルというアイデアを開発しました。

ヒト幹細胞は、体内のほぼすべての細胞になるように操作できます。ウェンゼル氏は、ヒトの血液から採取した幹細胞を使用して、約 3 ミリメートルの大きさのミニチュア人工臓器を作成することができました。見た目は、誰かがもう一度滑らかにしようとしたチューインガムのかけらを彷彿とさせます。

これらの「ミニ脳」は、血液サンプルから幹細胞を作成し、その幹細胞を機能する脳細胞に変換することによって作成されます。研究に小さな合成オルガノイドを使用することは新しい概念ではありませんが、ウェンゼルの研究室で開発された「ミニ脳」はユニークです。ウェンゼル博士が「Frontiers of Cellular Neuroscience」誌に発表した論文で説明されているように、博士の研究室の脳は 4 種類の脳細胞で構成されているが、脳のほとんどの器官はニューロンのみで構成されている。

テストでは、ウェンゼル博士の「ミニ脳」は成人の脳をより正確に反映しており、アルツハイマー病などの成人患者の神経疾患のより詳細な研究が可能になっている。

そして、アルツハイマー病患者の幹細胞から作られたこれらの「ミニ脳」では、ウェンゼル博士は人工臓器がアルツハイマー病の病理を、より小さな規模で示していることを突き止めた。

「幹細胞が人体のあらゆる細胞になることができるのであれば、問題は『臓器全体に似たものを作ることができるか？』となる」とウェンゼル博士は述べた。 「これを開発している間、もしこれが本当に人間の脳だったら、患者がアルツハイマー病のような病気にかかっていて、その患者に『ミニ脳』を育てたら、理論的にはその小さな脳にアルツハイマー病が発症するだろうという突飛な考えが浮かんだのです。」

ウェンゼル氏は、この技術は、特に田舎や遠隔地のコミュニティでアルツハイマー病患者に提供される医療方法を変える可能性があると指摘した。この画期的な研究は、すでにカナダアルツハイマー協会から支援を受けています。

ウェンゼル氏とその同僚が、少量の血液サンプル（比較的長期保存が可能で、宅配便で送ることができる）のみを使用して、アルツハイマー病などの神経疾患を診断および治療する信頼性の高い方法を開発できれば、患者が病院や専門クリニックに行く必要がなくなり、医療資源を大幅に節約し、患者の負担を軽減できます。

「理論的には、このツールが私たちの考えどおりに機能すれば、ラロッシュまたはラロンジュから大学に血液サンプルを送ってもらい、その方法で診断することができます」と彼は言いました。

「ミニ脳」の初期の概念実証は非常に有望であり、ウェンゼル氏にとって次のステップは、テストをより大きな患者プールに拡大することです。

研究者は、「ミニ脳」研究の範囲を拡大することにも関心を持っています。ウェンゼル氏は、「ミニ脳」が他の脳疾患や神経疾患を正確に反映していることが確認できれば、診断を迅速化したり、患者に対する薬の有効性をテストしたりするために使用できると述べた。

ウェンゼル氏は、例として、サスカチュワン州で精神科医の診察を受けるまでに長い待ち時間があることを指摘した。「ミニ脳」を使用して、うつ病患者に最も効果的な抗うつ薬をテストできれば、医師の診察を受けて処方箋をもらうのにかかる時間を大幅に短縮できる。

ペトリ皿の中の「ミニ脳」 - アルツハイマー病患者の幹細胞から作成されたオルガノイドは、アルツハイマー病の病理を、より小さな規模で示す。クレジット: USask/David Stobbe。

元高校の理科教師で、研究と学術の世界に移ったウェンゼル氏は、仮説を立て、実験でそれをテストすることに近づくという「研究の本質」が、自分の仕事に興奮をもたらすと語った。

最初の「ミニ脳」の驚くべき成功はあまりにも驚異的で、ウェンゼル氏はまだ完全に理解できないと認めた。

「まだ信じられない気持ちですが、このようなことが起きて、とてもやる気が出ます」とウェンゼル氏は語った。 「これは社会に影響を与え、本当の違いを生み、変化をもたらすものだと思います。医療のあり方を変える可能性を秘めています。」

この発見は、Frontiers in Cellular Neuroscience 誌に掲載された論文に詳しく記載されています。