世界では毎年、臓器移植待ち患者の25%が死亡している。ドナー提供の代替手段としての再生医療は世界で目覚しい進歩を見せている。そのひとつの方向性として、3Dバイオプリンティングがある。

   「印刷」は比喩ではない。特殊なプリンターで文字通り臓器が印刷される。発案者はロシア人科学者ウラジーミル・ミロノフ氏だ。2003年に氏が3D印刷による臓器製造という方向性を提示してからというもの、世界の学知が挙げてこの課題に取り組み出した。これまでに辿った経過は次のようなものである。人工あるいは天然素材で臓器の3次元モデルを作る技術が開発された。バイオプリンターを用いてこのモデルに細胞を充填すれば臓器が出来上がる。この骨組みはのちに結合細胞に変貌する。しかしミロノフ氏は、生きた細胞のほかには何一つ必要としない、独創的なバイオプリンティング法を提唱している。彼の研究室ではすでに特殊なプリンターの実験が行われている。

   生きた細胞はいわばインク役である。生きた細胞、正確には球状細胞、スフェロイドである。このスフェロイドの製造も特殊な装置で行われる。この装置で互いを互いに結合していくと、細胞は緊密な3次元組織になる。スフェロイドがインクなら、紙の役を務めるのはハイドロジェルである。このハイドロジェルを噴霧し、そこにスフェロイドを流し込む。あらかじめ入力しておいたコンピューターモデルの通りに印刷が実行される。そうして刷り上がった臓器は特殊なバイオリアクターで完熟される。

   一番難しいのは、刷り上がった臓器に血管を具備させることだ。ロシアの技術者たちは既に細大の血管から毛細血管に至るまでを創り出す技術を確立している。あとはそれらと臓器を結合させるだけだ。

   ミロノフ氏は、バイオプリンティング技術であらゆる臓器移植問題は解決されると信じている。臓器提供者などもはや不要である。また、印刷臓器は拒絶反応を引き起こさない。なぜならそれらは患者自身の細胞から作られるからだ。

   ロシアの3Dプリンターは誕生してまだ半年である。ウラジーミル・ミロノフ氏は確言している。ロシアの3Dプリンターは世界に存在するものの中で至高のものであると。なぜなら、多機能だからであると。ロシアの3Dプリンターは色々なタイプのスフェロイドを使用でき、それらを様々な組み合わせで結合でき、様々なハイドロジェルと組み合わせることが出来る。

   ミロノフ氏とその同僚たちの計画では、来年3月15日までに実際に機能する甲状腺が製造される。たしかに、それはヒトの甲状腺ではない。マウスの甲状腺である。しかし、2018年には、腎臓の製造をマスターする計画である。
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© Photo: AP/Khalil Hamra

人類は医学の革命的転回の前夜にいる。Xデーは2015年3月15日。この日、3Dプリンターで印刷された臓器の移植に関する最初の実験が行われる。ロシアの生命科学研究機関「3Dバイオプリンティング・ソリューションズ」代表で米ヴァージニア州立大学教授のウラジーミル・ミロノフ氏が発表した。