この記事は最初に GE LookAhead に掲載されました。
すべては15年前、古いインクジェットプリンターから始まった。トーマス・ボーランドは、そのノズルの直径が約25マイクロメートルで、一般的なヒトの細胞とほぼ同じ大きさであることに気づいた。
現在、ボーランド氏はテキサス州の企業で、生体組織の印刷技術を開発するTeVido BioDevicesの主任科学顧問兼共同創業者である。同社の現在のミッションは、乳がん患者の脂肪細胞を取り入れ、乳房切除術後の乳頭を精密に印刷して再建することである。ボーランド氏や、新興分野であるバイオプリンティングの他の研究者たちが目指しているのは、まさにSFの夢のような技術である。彼らは、生きて機能する臓器をオンデマンドで印刷することに取り組んでいる。科学者たちは、それが今後10年以内に実現する可能性があると考えているが、実現は言うは易く行うは難しである。
「印刷された臓器が機能しなくなる場合、その多くは血管網がうまく形成されないことが原因です。非常に大きな問題ですが、大半の人々が取り組んでいることだとは思いません」と、Blue Skies Innovations Ltd.のディレクターであり、GE Healthcareのシニアコンサルタントでもあるスティーブン・ミンガー博士は Materials Worldのインタビューで述べている。
とはいえ、進展はみられている。例えば、ハーバード大学の研究者らは、 血管として機能しうる中空構造を備えた組織の3Dプリントに成功している。また、バイオプリンティング企業も関心を集めつつある。世界初の株式公開された3Dバイオプリンティング企業であるOrganovoは、肝細胞、内皮細胞、肝星細胞を用いて肝組織をバイオプリントしている。長さ3mmで、約40日しか生存できないOrganovoの微小な組織片は、機能的に完全な臓器にはほど遠い。それでも、このようなバイオプリントされた肝臓は、生体組織を用いた毒性試験に関する、長期化し高コストな政府の承認手続きを短縮する可能性を秘めている。実際、Merck & Co.は4月にOrganovoとそのような試験の実施を目的とした契約を結んだ。こうした取引が成功すれば、より複雑な研究に資金が回る可能性もある。
Organovoは、パリに本拠を置く化粧品大手ロレアルとも、ヒト皮膚組織のバイオプリンティング研究に関する注目度の高い提携関係を結んでいる。皮膚組織は比較的単純な層で印刷されるため、構造が複雑な心臓や膵臓に比べて規模拡大が容易と考えられており、機能性と市場性を実証するのに適している。医療に直接関連するものではないが、ロレアルとの取引は、やがて皮膚や熱傷の治療に役立つ可能性がある。また、成功すれば、このようなバイオプリンティングは、美容業界で物議を醸している動物実験の廃止にもつながりうる。
3Dプリンティングと医療を組み合わせるというバイオプリンティングの精神は、医療の最前線の他の分野にも広がっている。夏には、米国食品医薬品局（FDA）が3Dプリントされた錠剤の使用を承認した。医薬品の3Dプリンティングにより、研究者は多孔性を制御し、口の中ですぐに崩壊する錠剤を作ることができる。また、層を形成したり、錠剤の形状を例えばピラミッド形に変えたりして、吸収速度をより適切に制御することもできる。あるいは、かつての調剤薬局へのオマージュを進化させた形で、有効成分をより小さな単回投与量に多く詰め込み、効力を高めることもできる。
このような進展は、自分自身の薬、自分自身の組織、さらには自分自身の微生物のバイオプリンティング処方箋をダウンロードできる日が来る可能性を示唆している。あるいは、 それらを自ら生体工学で設計する日かもしれない。しかし、まずは研究に資金が必要であり、これはおそらく業界が現在直面している最大の障壁である。TeVidoはIndiegogoを通じて3万5,000ドルの調達に成功したが、研究という観点からすれば、それは言わば焼け石に水である。TeVidoの創業者であるLaura Bosworthが最近ジャーナリストのAndrew Leonardに語ったところによると、潜在的に命を救い得る臓器技術よりも、「タクシーを呼べるアプリ」のための資金調達の方がはるかに容易だという。残念ながら、彼らはドルをバイオプリントすることはできない。
掲載されているからといって、世界経済フォーラムが見解を支持していることを意味するものではない。
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著者：Holly Hickmanは GE Look Ahead に寄稿している。
写真：2014年のComputex展示会で、Auroraの3DプリンターF1によって印刷されたフィギュア。REUTERS/Pichi Chuang。
