Could lab-grown bones replace tasks tissue grafts and multiple painful surgeries? ニーナ・タンドン氏は、世界経済フォーラムの2015年テクノロジー・パイオニアに選ばれたブルックリンにあるバイオテクノロジー企業、エピボーンのCEO兼共同創設者です。 タンドンは世界経済フォーラムの若手科学者でもあり、6月26日から28日まで中国の天津で開催されるニューチャンピオン年次総会で講演します。
何をするのですか？
私たちは幹細胞から骨を成長させて、できれば骨格再建が必要な人々を助けたいと思っています
どのようにしてそれをするのですか？ 1つは、脂肪組織のサンプルで、そこから幹細胞を抽出します。 もう一つは、CTスキャンです。これは、私たちが設計したい骨の三次元X線写真のようなものです。 これをもとに完璧な形、いわゆる「足場」をつくります。 この足場は、動物の骨から採取したタンパク質やコラーゲンで作ることもできますし、合成材料で作ることもできます。
現在の再建手術の標準は自家骨移植と呼ばれるもので、体のある部分から骨の一部を切り取って、別の部分に移植する方法です。 この方法は、骨が必要な部分には非常に有効ですが、他の問題を引き起こす可能性があります。 例えば、私の婚約者は足首の再建手術を受けました。 合成インプラントは一定期間しか持ちませんし、人々はどんどん長生きしています。 15歳で負傷し、115歳まで生きるとしたら、インプラントは10～15年しかもたないという考え方は維持できなくなりつつあります。 また、私たちのアプローチでは、自分自身のDNAであるため、免疫抑制剤が不要になることも期待しています。
これを市場に出すということでは、2022年か2023年になると考えています。 これはスプリントではなく、マラソンなのです。 チップを再プログラムすれば、すぐに別の動作をするようになりますが、骨を成長させるには3週間かかります。
私たちは長年にわたって多くの外科医と友人になってきましたが、彼らはこのようなものを切実に必要としています。 彼らは、治療したい患者さんがいるのです。 ボランティアになりたいという人たちから、毎日のようにメールが届きます。 しかし、まず、すべてが安全であることを確認する必要があります。
今、私たちは、がん、外傷、先天性欠損症、歯科手術など、首から上の骨に焦点を当てています。 この分野では、米国だけでも毎年約10万件の手術が行われています。
理論的にはそうですが、私たちの足場の材料が、私たちの限界のいくつかを決定しています。 そのため、私たちは、より大きく、より強い骨を成長させることを示唆する材料科学の進歩を注意深く見守っています。
私たちは皆、このアプローチが四肢全体の再生に使用される未来を想像していますが、四肢には多くの組織があるため、それはずっと先のことでしょう。 皮膚、神経細胞、筋肉、骨、腱、靭帯などがあり、それらすべてをさまざまな微小環境で培養するのです。 現在の技術では、骨と軟骨、筋肉と神経といった2種類の組織を一緒に成長させることは難しく、すでに実現されています。
私たちの主な課題は、研究室での研究を臨床へ、そして人間へと移植していくことです。 先天性欠損症で生まれても、一生醜い姿で過ごす必要はない、顔を元に戻せると言えるようになりたいですね。
ある意味、農業的、生態学的な身体観と、3D ファブリケーションが組み合わさっています。 それはとても古いものなので、新しいものなのです。 自然のシステムを耕すことができるというこの考え方は、動物の家畜化という先史時代にルーツがあります。 しかし現在では、「自分の細胞を使って体を修復することはできないか」と再認識されています。
あなたはもともと電気技師として訓練を受けました。
2000年代初頭、私は電気通信の仕事をしていたのですが、地元のコミュニティカレッジで夜間に生理学の授業を受けはじめました。 DNAについて読み、それが2進数の記憶装置よりもはるかに強力であることを理解し、それは私にとって強力なアナロジーでした。 結局、マサチューセッツ工科大学に進学し、神経インターフェースを研究することになりました。 博士課程の指導教官の研究室から、もう一人のポスドク、サリンドル・ブミラタナとともにエピボーンを立ち上げるのを手伝いました。 私は心臓と神経組織を、サリンドル・ブミラタナは骨と軟骨を培養していました。
科学に情熱を注ぐ者として、STEM（科学、技術、工学、数学）分野に入る女性を増やすには、どうしたらよいでしょうか。 この時期になると、女の子だけでなく、多くの男の子もいなくなってしまうので、彼らが夢中になれるような方法を見つけてあげましょう。 リトルビッツのAyah BdeirやゴールディブロックスのDebbie Sterlingのように、この分野の素晴らしいイノベーターがいます。 学習は遊びであり、キャリアもまた遊びであることを忘れずに、多様な貢献者を確保するための方法です。