皮質トリカルチャーモデル、神経変性疾患薬剤開発で有効性を確認

ヒト向け薬剤開発と神経毒性スクリーニングに応用可能な新しい皮質トリカルチャーモデルが有効性を確認され、神経変性疾患研究に新たな可能性を提供した。このモデルは、Axol BioscienceとSumitomo Pharma Americaのパートナーシップを通じて開発され、同遺伝子ヒトiPSC由来皮質興奮性ニューロン、皮質抑制性介在ニューロン、アストロサイトを多電極アレイプレート上で共培養し、化合物に対する電気生理学的反応を評価する。

Axion多電極アレイシステムを介して皮質トリカルチャーaxoModelで8つの参照化合物を調査した盲検研究で、研究者らは参照化合物の作用機序を確実に同定したことを示した。Axion Maestro MEAシステムは、個々の電極スパイクパラメータ、電極バーストパラメータ、ウェル活性パラメータ、全体的なネットワークパラメータを含む18の電気生理学的パラメータを記録するために使用された。異なるウェルのすべてのパラメータはベースライン値に正規化され、観察された挙動に応じて各盲検化合物を6つのグループとサブグループに分類することが可能になった。

化合物は、「効果がほとんどない」（ビヒクルコントロールと比較して最小限の有意な効果）、「活性化剤」（全般的な活性の増加を生じる）、「不活性化剤」（全般的な活性の低下を誘導する）などのカテゴリーに分類された。化合物がカテゴリーに分類され最終報告書が作成された後、盲検が解除され、既知の薬理作用と比較して結果が評価された。

アルツハイマー病やパーキンソン病を含む神経変性疾患は、身体的および認知的障害の最も一般的な原因の一つであり、世界人口の約15%が経験している。世界の人口が高齢化するにつれて有病率は増加すると予想され、より効果的で安全な治療法と治癒的選択肢の必要性が高まっている。皮質は神経変性疾患の影響を受ける重要な領域であり、薬剤誘発性神経毒性の一般的な部位でもあるため、薬剤開発努力の重要な標的となっている。

生理学的に関連性の高い皮質モデルの不足は重大な障害となっており、標準的な動物モデルはヒトに翻訳できず、単純な細胞培養や細胞株モデルからの複雑性が低い。新しいトリカルチャーモデルは、薬剤開発と神経毒性スクリーニングのためのより生理学的に関連性の高いシステムを提供することで、このギャップに対処する。