バイオ3Dプリンタを用いたスキャフォールドフリー心筋組織体の薬理試験方法の確立

新薬開発に於いて心毒性や薬理応答性を評価する為に、ヒトiPS細胞由来心筋細胞を用いた3次元心筋組織体の開発は有用である。我々は、以前にバイオ3Dプリンタを用いて足場材料を使用せずに心筋組織体を作製する技術について報告してきた。本研究では、作製した心筋組織体の薬理応答性を評価する為に収縮力を測定する方法を開発した。我々は、剣山上に積層された心筋組織体が収縮する際の針の移動量を測定した。イソプロテレノール、プロプラノロール、ブレビスタチン、E-4031を添加した際の収縮力と拍動回数を測定した。その結果、開発した方法を用いることで心筋組織体の収縮力、薬理応答性を評価することが出来た。

医薬品、化粧品を開発する為には、動物実験が必要不可欠だが、動物とヒトの種差の違いから薬効が異なることが課題として挙げられており、ヒト細胞を用いた新しい動物実験代替法が強く望まれている。本研究で開発した手法は、3次元心筋組織体を作製する為に足場材料を使用していないこと、心筋組織体作製に用いる剣山の針を利用することで、収縮力を評価することが出来る為、収縮力に影響を及ぼす様な薬剤の薬理応答性を評価するのに有効だと考えている。医薬品販売に於いて、心毒性が開発中止の一番の要因になっていることから、本手法が確立出来れば、新薬開発に貢献できる為、社会的意義は非常に大きい。