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中国の研究者たちはこのほど、国際的に権威のある学術雑誌に「人工多能性幹細胞」の分野における飛躍的な研究を発表。薬物スクリーニングと新薬の研究開発において、従来の動物実験などに替わる方法として、色の変化によって心筋細胞を体外モニタリングできる「虹色チップ」という世界初の手段を発見し、心疾患の治療分野の大きな進展が期待されるとした。 上海児童医学センターによって発見された革新的な方法は、心疾患患者に焦点を絞り、患者の遺伝情報に基づいてより適切な薬物治療を行うことを目的としている。 この研究では、研究者たちは患者の血液1ミリリットルから白血球の一種である単球を抽出し、培養・再編集した結果、患者のDNAを含む疾患情報が入った「人工多能性幹細胞」を得た。 活性化した心筋細胞の培養液をハイドロゲルに入れると、新発見の「チップ」が単球のキャリアとして機能し、心筋細胞はその中でさらに「成長」する。成熟した「チップ」はゼリーのよう厚く、水銀灯に照らされると「虹色」の躍動を呈し、心筋細胞の拍動をリアルタイムで反映する。色の変化で特定の細胞の健康状態を示すため、「虹色チップ」と名付けられた。
研究者たちは、コンピュータ数式モデルの構築を通じて、幹細胞の分化時間、遺伝子発現及び色スペクトルの間の関係を発見した。これにより、細胞を破壊しRNAを抽出して遺伝子発現を分析するという従来の方法を打破し「非侵襲的」な評価を実現した。
＜上海児童医学センター小児科転化医学研究所 付煒副研究員＞
「細胞や組織の機能の評価は遺伝子発現の状態に基づくため、光の色の変化を遺伝子発現の変化と結びつけることができるのではないかと考えた。非侵襲的にすることで、細胞を破壊せずに、遺伝子発現のレベルが高いか低いかを判断できる」
病院側によると、各種類の心疾患の研究により多くの手段を提供し、心疾患に苦しむ患者に、よりターゲットを絞った薬物治療の提供が可能になるよう「虹色チップ」研究と改善を進める予定だ。
＜上海児童医学センター 王偉副院長＞
「今後、薬物スクリーニングや治療手段では、その効果を検証するために、このチップを通じて直接テストすることが可能だ。新たな研究成果をより迅速かつ効果的に臨床に適用することができる」
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