3Dプリント技術で開発された毛包モデルが感染症研究と動物実験削減に貢献

Tokyoザールラントにあるヘルムホルツ医薬研究所の科学者たちは、毛包感染を研究する新しい方法を開発しました。彼らは3Dプリンティングを利用して、マトリックス内に人間の毛包モデルを作成し、新たな薬剤を試すための現実的な環境を提供しています。

毛包感染は、髪の毛と皮膚の間に細菌がいるため治療が難しいです。これは、アクネインベルサのような疾患によく見られる問題で、場合によっては糖尿病や敗血症といった深刻な合併症を引き起こすこともあります。

チームはクラウス=ミヒャエル・レーア教授の指導のもと、3Dプリンターで作成した枠内にコラーゲン基材を用いて生きた人間の毛包を配置することでこのモデルを作成しました。この方法は、従来の技術と比べて毛包の自然な状態をより忠実に再現しています。

この新しいモデルの利点には以下が含まれます：

• 人間の毛包の微小環境のリアルな再現
• 動物実験の必要性の軽減
• 長期培養の可能性
• 薬物試験の精度向上

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サミー・アリヤズディ主研究者は、この新しいモデルが動物を使わずに薬を初期段階で試験するのに役立つと述べました。以前は、人間の毛包を液体中で使用しており、あまり現実的ではありませんでした。新しいモデルは、ナノ粒子が毛包にこれまでよりもよく浸透することを示しています。これは、ナノ粒子が活性成分を深く毛包に届けることができるため、重要です。

チームは小さな粒子に詰められた抗生物質リファンピシンを使って、病院の菌である黄色ブドウ球菌に対する効果を試験しました。この形態で抗生物質がより効果的に作用することが判明しました。この結果は抗生物質の研究において重要であり、難治性の毛包感染症の改善された治療法につながる可能性があります。

改善の余地はまだ残されています。アリヤズディ氏は、モデル内のポリマーをより強化する必要があると述べています。また、モデルを実際の患者の状態に近づけるために、線維芽細胞や免疫細胞などの細胞の種類を増やしたいと考えています。これにより、毛包の健康状態や病原体の挙動、新薬の効果や安全性を研究するのに役立ちます。

レールは毛包の自然な環境を模倣する必要性を強調しました。この手法により、新しい特定の治療法を迅速に開発でき、動物実験の必要性を減らすことが可能です。この研究は、難治性の毛包感染症治療に向けた解決策に一歩近づき、多くの患者に希望を与えます。