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群馬大、腎臓機能をチップで模擬 薬の効き目解析

2017/5/29 6:30
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 群馬大学の佐藤記一准教授らは、体外で腎臓の機能を再現するチップを開発した。薬剤が血液から尿へ漏れ出す様子を模擬し、長く体内にとどまって効き目が長続きするかを見分けられる。3年後の実用化を目指し、抗がん剤などの開発につなげる計画だ。

微小なチップ上に腎臓のように液をこす膜や循環させるポンプ、がん細胞を培養する容器が並ぶ=佐藤准教授提供
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微小なチップ上に腎臓のように液をこす膜や循環させるポンプ、がん細胞を培養する容器が並ぶ=佐藤准教授提供

 開発したのは、腎臓が血液中の不要な物質を排出する機能を再現した微小なチップだ。小さい物質は通り抜けて尿に出て、大きなたんぱく質などは血液に残ったまま循環する。たんぱく質にくっつきやすい抗がん剤は、体の中に長くとどまる。

 研究チームは血液と尿に見立てた液を流す微小な流路をつくり、間を人工透析で使う膜で隔てた。順番に膨らむ管で流路を押し、液を循環させる仕組みだ。血液が循環する側には細胞を培養する小さな容器がある。これらを3つ並べたチップをシリコン樹脂でつくり、横2.5センチメートル、縦3.5センチメートルの中に収めた。

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 体内での効き目が分かっている抗がん剤でチップを試した。腎臓から出やすい抗がん剤と出にくい抗がん剤で実験した。培養したヒトの乳がん細胞に作用させると、出にくい抗がん剤は約7割のがん細胞が死滅したが、出やすい抗がん剤は約1割にとどまった。透析しない場合、どちらも約7割が死滅した。

 製薬企業などが薬剤の効き目を解析するのに役立つ。研究チームはこれまでに胃での消化、肝臓での分解などの機能を再現するチップを開発している。今後、様々な臓器を模したチップを組み合わせ、薬剤が体内で効く様子の再現を目指す。

 現在、抗がん剤を開発する際、マウスなどの動物を使って効果などを調べている。体内での効き目を再現する装置ができれば、動物実験の代替になると期待される。

(遠藤智之)

[日経産業新聞 5月29日付]

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