無細胞軟骨足場が骨再生を誘導、既製移植片の実現へ前進

研究者らは、強い免疫反応を引き起こさずに骨再生を導く無細胞軟骨足場を開発した。動物で試験されたこの既製移植片は、高額な患者個別移植片に取って代わる可能性がある。ヒト臨床試験が準備されている。

スウェーデンのルンド大学の研究者らは、損傷した骨を体が再建するよう導く無細胞軟骨足場を開発した。この研究成果は『Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS)』に掲載された。この移植片は強い免疫反応を引き起こさずに骨治癒を促進し、動物モデルで試験に成功しており、現在ヒトでの研究が準備されている。

がん治療後や、関節リウマチや変形性関節症などの重篤な関節疾患、重篤な感染症によって骨の大部分が破壊されたり切除されたりすると、体が自ら損傷を修復することが困難になる場合がある。研究者らは、世界中で年間200万人以上が骨移植処置を必要とすると推定している。現在の治療法は通常、患者自身の組織や細胞を用いることに依存しており、この方法は高額で時間がかかり、患者がすでに抱える身体的負担を増大させるとともに、医療費の高騰にもつながる。

新しい方法を開発するため、研究チームはまず実験室で軟骨組織を培養し、その後、脱細胞化と呼ばれるプロセスで全ての生細胞を除去した。これにより、構造的支えと生物学的シグナルを提供する天然の枠組みである細胞外マトリックスが残る。この枠組みが無傷のまま残るため、体自身の細胞を導くことができる成長因子を引き続き含んでいる。損傷部位に移植されると、残った軟骨構造が青写真のように機能し、体が損傷した骨を段階的に再建するのを助ける。

この軟骨構造は、安定した、よく管理された再現可能な細胞株に基づいており、強い免疫反応を引き起こすことなく骨形成を刺激することができる。研究者らはこれを、免疫系と相互作用し、大きな骨欠損を修復できる既製の『オフ・ザ・シェルフ』移植片と表現している。この材料は事前に製造して保存できるため、ヒト骨組織移植の将来の臨床応用に向けた重要な一歩となる。

研究者らは、再現可能な製造プロセスによる、患者個別ではない普遍的な組織工学アプローチは、高額で時間のかかる患者個別移植片よりも大きな利点をもたらすと指摘する。研究の次の段階では、生産を拡大・標準化しながら、この方法をヒトで評価することに焦点を当てる。これには、腕や脚の長幹骨における重度の欠損など、最初に試験する損傷の決定、臨床試験実施のための倫理審査や規制当局の承認に向けた文書の作成、品質と安全性を維持しながら大規模に実施できる製造プロセスの確立が含まれる。

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References

  1. Chemotherapy-Free Bone Marrow Transplants Move Closer to Reality | The Scientist · the-scientist.com
  2. Macrophage cell therapy boosts four-year transplant-free survival in advanced cirrhosis · medicalxpress.com
  3. Scientists create cartilage scaffold that helps the body regrow bone | ScienceDaily · sciencedaily.com
  4. 35 Years of Progress in Cell and Gene Therapy - BIOENGINEER.ORG · bioengineer.org