創薬における生体模倣システムの世界的動向と今後の展開

近年、創薬では様々な困難に直面しており、特に、薬剤候補化合物の認可までの増長化や、開発費用の増大などが挙げられる。これは製薬企業のみならず、新しい治療薬を望んでいる患者やその家族にとっても、治療費の増加などに直結し、克服すべき課題である。特に、創薬における実験動物を使用する前臨床試験では、薬効や毒性、副作用などを評価するが、正確性に欠け、臨床試験での失敗に直結している。そこで、ヒトでの作用を評価できる新しい実験系が必要となっている。 　そこで近年、ヒトを生体外でモデル化する技術「Organ on a Chip (組織チップ) 」や「Microphysiological System (MPS、生体模倣システム) 」が着目されている。これらの技術は、ヒト細胞を用いることによって薬の効能・効果や毒性を評価する技術であり、前臨床試験での問題点を克服する新しい試験法として期待されている。本講演では、生体模倣システムの基礎から応用、世界の動向について解説する。 　生体模倣システムの開発やその実用化には、細胞生物学やマイクロ工学だけではなく非常に多岐にわたる研究分野を融合して初めて実現する。本講習会では、各分野の基礎と、生体模倣システム開発に必要な項目などについて、専門分野外の方でも理解できるような内容とする。

1. 生体模倣システムとは
   1. 創薬
   2. 前臨床試験
   3. 薬理・薬効
   4. 毒性試験
   5. 実験動物
   6. 倫理問題
   7. 生体模倣システム開発に不可欠な項目
      1. 細胞生物学
      2. マイクロ流体デバイス
2. 細胞生物実験
   1. 培養細胞とその培養法について
   2. 初代細胞
   3. 株化細胞
   4. 幹細胞
   5. 細胞培養液
   6. 細胞外マトリックス
   7. 細胞培養スケール
   8. オルガノイド形成
   9. 細胞移植
3. マイクロ流体デバイス
   1. マイクロ流体デバイス
   2. マイクロ流体デバイス作成法
      1. ソフトリソグラフィー
      2. 3次元加工リソグラフィー
      3. 3Dプリンター
   3. マイクロ流体デバイスの実用化例
      1. 化学合成・分離
      2. 細胞培養
      3. がん診断
      4. 循環がん細胞
4. 生体模倣システム開発・実用化の現状
   1. 既報の生体模倣システムについての紹介
      1. Lung on a Chip
      2. Liver on a Chip
      3. Integrated Cancer/Heart on a Chip
   2. 生体模倣システムの世界の動向について
      1. アメリカ
      2. EU
      3. 他の地域
      4. 日本
5. 生体模倣システムによる動物代替法について
   1. 動物代替法とは
   2. 各国の取り組みについて
   3. Organ/Body on a Chipの動物代替法における位置付け
• 質疑応答・名刺交換