世界中の重篤な患者の生活を大幅に改善するには、臓器移植を抜本的に見直す必要があります。
臓器の需要と供給を一致させるプロセスは、困難で大きな負担を伴います。
バイオプリント組織は医療の世界に革命をもたらす可能性があり、臓器提供の必要性をなくす潜在力を秘めています。
世界は、新型コロナウイルス感染症のパンデミックを乗り越えました。このパンデミックは世界各地の医療制度を危機的な状況に追い込み、政府に対し、市民への医療サービスの提供方法を迅速に見直すよう迫りました。現在、各国は人口における慢性疾患の増加を受け、入院期間を短縮し、迅速な移植の選択肢を支援する方法に注力しています。
世界経済フォーラムは、データを活用した医療をどのように実現しているのでしょうか？
多くの国で運営されている臓器提供者登録制度では、提供者と移植を受ける人を照合するのに手作業の方法が使われています。これは多くの場合、国内の組織を通じて行われ、血液型や提供者と移植を受ける人の所在地間の距離などの基準を照合する自動システムも一部で利用されています。しかし、この制度で臓器の需要と供給を一致させるには、次のような根本的な課題があります。
提供登録の不成立
登録した臓器提供者の全員が、医学的、宗教的、その他の理由から実際に提供できるとは限りません。また、臓器提供者に関するデータベースの共有に制約があること、そして何より臓器搬送の難しさから、国際間や広範な地域をまたぐ臓器のマッチングはほとんど行われません。
きわめて詳細な条件照合が必要
移植の可能性がある提供者と移植を受ける人の照合では、血液型以外の要素も考慮する必要があります。人種、体格、地理的条件などが含まれます。臓器は人体の外では生存できる時間が限られ、摘出から移植まで通常は数時間しかないため、病院間の距離も考慮しなければなりません。肝臓、膵臓、腸の臓器は12時間以内に、心臓と肺は6時間以内に移植する必要があります。
需要が供給を上回る
重要な臓器への需要が高いため、健康状態が悪化している患者が優先され、移植待機リストの上位に置かれます。その結果、診断を受けたばかりの患者が緊急に適合する提供者を見つける可能性が損なわれ、代替臓器をいつ得られるか分からないまま待つことになります。10分ごと米国だけでも新たに1人が国の移植待機リストに加わり、手続きがさらに複雑になるとともに、臓器の需給格差が拡大しています。
移植後の臓器拒絶反応も大きな懸念事項です。移植を受ける人の体が提供臓器を拒絶しないよう、免疫抑制剤を使用する必要がありますが、これらの薬には長期的な副作用があり、患者の苦痛をさらに増すことになります。
待機リストに載っている人のうち、5年以内に臓器移植を受けられるのはわずか50％
臓器共有連合ネットワーク
新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより、世界各地で臓器提供を待つ期間が長期化しました。病院では優先度の高い手術や治療の優先順位が突然変わり、実施が一時停止しました。医療関係者はパンデミックがもたらした新たな未知の課題に取り組まなければなりませんでした。一見健康な人々がこの新たな病気で命を落とし、感染した臓器は移植に適さなかったため、移植は後回しになりました。
前述の長期的な課題は、適合する臓器が見つからないまま待たされることでさらに深刻化し、移植待機リストに載る患者の危機は深まりました。重篤な患者は、長期入院による失職や経済的な不安、介護者も兼ねる家族に負担をかけているという思い、機能不全に陥った臓器を維持するための長期治療による健康状態の悪化に直面します。問題は尽きず、幾重にも重なっています。
パンデミック後、各国の医療費は増加しましたが、重要な臓器の移植を必要とする世界中の市民のニーズを支えるには十分ではありません。政府は、臓器供給をめぐる需給格差の解消に役立つ解決策の開発を目指す研究開発プロジェクトに投資する必要があります。
3Dバイオプリンティングは、この拡大する格差を埋める大きな平準化の手段となる大きな可能性を示しています。3Dバイオプリントによるソリューションは患者ごとに作られ、患者自身の幹細胞を用いて作製されます。その結果、移植された培養組織や臓器が拒絶される可能性はほぼゼロになります。さらに、バイオプリント組織は必要に応じて作製できるため、提供者の体外で生存できる時間が限られることに伴う臓器搬送の課題を軽減できます。また、政府の医療制度にかかる支出と、治療費を負担する患者の経済的負担の軽減にもつながります。
複数種類の組織から成る臓器を作製する土台となるバイオプリント組織は、すでに成熟段階に達しています。研究室で臓器を開発するには、さまざまな臓器の生物学的環境の複雑さを再現するという課題があります。体内の臓器を形作る、患者ごとの複雑な多組織構造を再現するバイオプリンティング技術の進歩により、この課題は近く克服されると期待されています。
皮膚損傷を負った退役軍人など、バイオプリント組織をめぐる成功事例は多くの人に希望を与えています。皮膚移植が必要な人々のほか、宇宙でのバイオプリント組織研究も重要な取り組みとして進められています。近い将来、手術にバイオプリンティングを活用することは、空想ではなく現実となりつつあります。
過去10年間で技術は飛躍的に進歩しました。3Dバイオプリンティング技術の臨床応用を後押しする画期的な進展に向けて、歩みを進めています。今必要なのは、複数の利害関係者が協力し、バイオプリント組織ソリューションを社会に広く導入する準備に向けた取り組みを共に推進することです。そのためには、バイオプリンターを医療機器と手術器具の両方として認める規制の枠組みを整備する必要があります。
また、バイオプリンティングに用いるバイオインクや原材料を規制し、能力開発プログラムを通じて、外科医にこの医療を一変させる技術の研修を行わなければなりません。世界経済フォーラムのヘルスケア・センターは、世界各地の規制当局とイノベーターの隔たりを埋める、中心的なステークホルダー招集役です。
Next Big Innovation Labs（NBIL）は、世界経済フォーラムのテクノロジー・パイオニアとして、世界が目指す個別化医療と精密検査への移行を後押ししています。NBILのバイオプリンター「TRIVIMA」シリーズは、バイオプリンティングの民主化と、材料科学やバイオテクノロジー分野のイノベーターである幅広い研究者コミュニティへの、利用しやすいエンジニアリング技術の提供を目指して開発されています。
まず、化粧品・ライフサイエンス分野の数十億ドル規模の試験産業を支援し、動物実験から、より倫理的で経済的にも持続可能な、培養バイオプリント組織を用いた試験への移行を進めています。また、規制上の障壁が取り除かれつつあることを受け、大手製薬会社の需要にも応えようとしています。これは、米国FDAの改正近代化法2.0によって、バイオプリント組織を動物実験の代替として使用することが認められたためです。
規制当局と研究者は協力して医療の規則や規制を改定し、臨床医がバイオプリント組織を利用できる道筋を整える必要があります。また、臓器取引が行われる可能性に関する倫理的懸念を評価するとともに、より健康で長い人生を可能にする、暮らしを一変させる可能性を秘めたインダストリー4.0の技術と成果を社会に受け入れてもらえるよう、人々への啓発に取り組む必要があります。
