ヒト脳オルガノイドモデルを使用したプリオン病に関する新しい研究では、シカ、ヘラジカ、ダマジカから人間への慢性消耗病 (CWD) の伝染を阻止する大きな種の壁があることが示唆されています。国立衛生研究所 (NIH) の科学者が入手し、ジャーナル Emerging Infectious Diseases に掲載された結果は、国立アレルギー感染症研究所 (NIAID) NIH で実施された数十年にわたる動物モデルでの同様の研究と一致しています。
プリオン病は、一部の哺乳類に見られる変性疾患です。これらの疾患は主に脳の劣化に関連していますが、目やその他の臓器にも影響を及ぼす可能性があります。異常なタンパク質が誤って折り畳まれ、凝集し、他のプリオンタンパク質を同じプロセスに引き寄せ、最終的に中枢神経系を破壊すると、病気と死が発生します。現在、プリオン病の予防または治療の治療法はありません。
CWD は、人気のある狩猟動物であるシカに見られるプリオン病の一種です。CWD が人間で確認されたことはありませんが、その潜在的な伝染性に関する疑問は数十年にわたって重要な問題となっています。CWD に感染したシカの肉を食べた人はプリオン病に罹患するのでしょうか?この質問が重要なのは、別のプリオン病である牛海綿状脳症(BSE)、または狂牛病が1980年代半ばから1990年代半ばにかけて英国で発生したためである。米国を含む他の国々の牛でも症例が見つかっている。
その後10年間で、BSEに汚染された肉を食べたとみられる英国人178人が、ヒトプリオン病の新しい形態である変異型クロイツフェルト・ヤコブ病に罹患し、死亡した。研究者らは後に、この病気は感染性プリオンタンパク質に汚染された飼料を介して牛に広がったと断定した。
この病気が飼料から牛、そして人間に広がる経路は、英国の人々を怖がらせ、CWDを含む動物から人間に広がる他のプリオン病に対して世界を警戒させた。 CWD はプリオン病ファミリーの中で最も伝染性が高く、シカ間で非常に効率的に伝染することが示されています。
歴史的に、科学者はマウス、ハムスター、リスザル、カニクイザルを使用してヒトのプリオン病をモデル化し、時には 10 年以上にわたって動物の CWD の兆候を監視してきました。2019 年、モンタナ州ハミルトンのロッキー マウンテン研究所の NIAID 科学者は、クロイツフェルト ヤコブ病の研究用にヒト脳オルガノイド モデルを開発し、潜在的な治療法を評価し、ヒトの特定のプリオン病を研究しました。
ヒト脳オルガノイドは、ケシの実からエンドウ豆までの大きさのヒト脳細胞の小さな球体です。科学者はヒトの皮膚細胞から培養皿でオルガノイドを培養しています。脳小器官の構成、構造、電気的活動は脳組織に似ています。これは現在、人間の脳に最も近い実験モデルです。
オルガノイドは制御された環境で数か月間生存できるため、科学者は神経系疾患を長期にわたって研究するために使用しています。脳オルガノイドは、ジカウイルス感染症、アルツハイマー病、ダウン症候群などの他の疾患を研究するためのモデルとして使用されています。
2022年と2023年に大部分が実施された新しいCWD研究では、研究チームは、ヒト脳オルガノイドにCJDプリオン(陽性対照)を感染させることに成功し、研究モデルをテストしました。次に、同じ実験室条件下で、健康なヒト脳オルガノイドを、オジロジカ、ミュールジカ、ヘラジカ、および正常な脳組織(陰性対照)からの高濃度のCWDプリオンに7日間直接さらしました。研究者らはオルガノイドを 6 か月間監視しましたが、CWD に感染したものはありませんでした。
研究者らによると、これは、人間の中枢神経系組織が CWD プリオンに直接さらされた場合でも、感染の拡大に対する大きな抵抗力または障壁があることを示しているとのことです。著者らは、少数の人々が考慮されていない遺伝的素因を持っている可能性や、感染に対する障壁が低い新しい系統の出現が依然として起こり得ることなど、研究の限界を認めています。
彼らは、現在の研究のデータから、CWD に感染した鹿の肉を誤って摂取することで人がプリオン病に罹患する可能性は極めて低いことが示唆されると楽観視しています。