2017年5月、米研究チームが3Dプリンターで人工卵巣を作り、マウスに移植させて出産を成功させていたことが分かりました。(参考）
今回の研究で、妊娠に悩む女性にとってどのようなことが期待ができ、今後3Dプリンターは医学にどのように応用されていくのでしょうか？
最新研究を踏まえ、女性の卵巣や3Dプリンターによる医療事情などを医師に詳しく解説していただきました。
今回の研究で、妊娠に悩む女性にとってどのようなことが期待ができ、今後3Dプリンターは医学にどのように応用されていくのでしょうか？
最新研究を踏まえ、女性の卵巣や3Dプリンターによる医療事情などを医師に詳しく解説していただきました。
最新研究の解説
研究背景
がんの治療として化学療法(抗がん剤治療)を受けたり、卵巣周辺に放射線治療を受けると、卵巣機能が低下し、女性ホルモンが出なくなり、早発閉経や不妊につながることが知られています。
若くしてがんになった女性患者さんにとっては深刻な問題です。
今までにも、以下が行われてきましたが、女性ホルモンが出ないという問題の解決にはならず、一度に取り出せる卵子の数にも限界がありました。
■ 体外受精
治療を受ける前に卵子を取り出して凍結保存しておき、後で精子とかけ合わせて受精させて子宮に戻す方法。
■ 卵子凍結
卵巣そのものを取り出して凍結しておき、後で卵子を取り出すという方法。
研究内容
将来の妊娠のために卵子を保存し、かつホルモンを出す機能も回復させる方法の開発のために、アメリカの研究チームは3Dプリンターを使ってスポンジ状の含水ゲルを作り、その中にマウスの卵胞を入れました。
卵胞とは、卵子の周囲を膜が包んだ構造で、この膜から女性ホルモンが出ます。
研究結果
卵胞はスポンジの中で生き延び、卵巣を切除したマウスにスポンジに包まれた卵胞を埋め込むと、卵胞から卵子が排卵され、自然妊娠で子どものマウスが生まれたということです。 (※1)
人間での実用化のめどは立っていませんが、今後の研究が期待されます。
卵巣の役割
卵巣は小指の先ほどの臓器で、左右二つあります。
中には卵胞に包まれた卵子があり、脳からのホルモンを受けて毎月卵胞が成長し、卵子が成熟して排卵が起こり、受精して妊娠に至ります。
卵子を包む卵胞の細胞は、ホルモンの指令を受けて女性ホルモンを放出します。
卵子を全て使い切ると閉経となり、卵胞もなくなるので女性ホルモンが出なくなります。
女性ホルモンが少なくなった高齢女性では、骨粗鬆症や動脈硬化が起こりやすくなります。
人工卵巣ができた場合に期待できること
不妊治療
今回の研究はがん治療のために卵巣機能を失う女性の治療法を開発しようとして行われたものですが、がん患者以外の不妊治療にも応用可能かもしれません。
通常体外受精のための採卵では、卵胞内で卵子を成熟させ、卵胞に針を刺して卵子だけを体外に取り出します。
今回の研究ではネズミの卵巣をまるごと摘出し、組織を崩して成熟卵胞を探してスポンジに埋め込んだようです。
リスク
この方法を人間に行うとすると、卵巣を取り出す手術が必要になり、また失敗すれば卵巣を一つ失うため、リスクは高いと思われます。
3Dプリンターで作れる可能性がある臓器とは？
臨床試験段階
皮膚など平面の構造、血管・尿管などの管は、構造も機能も比較的単純であり、臨床試験の段階に来ています。
移植を受ける患者自身の細胞を増やして使えば、拒絶反応の心配も少なくなります。
研究中
心臓・膵臓・腎臓・肝臓などの臓器についても研究が行われています。
今後の展望
人間に移植はできなくても、培養が難しい細胞を足場の中で増やすことができ、試験管内での研究や検査が行えたら、それだけで価値があります。
例えば神経細胞に薬がどのように作用するかといった研究に使用できます。
最後に医師から一言
失われた臓器の機能や構造を取り戻すために3Dプリンターで臓器を作る、もしくは細胞の立体構造を真似たスポンジで足場を作って細胞をそこで増殖させるという試みはいろいろな分野で行われています。
しかし、長期的な安全性や有効性についてはまだまだ検証が必要です。
(監修：Doctors Me 医師)
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