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Scientist sitting by 3D printing system, smiling at the camera

マーク・スカイラー・スコット博士が、先天性心疾患の治療を目指すスタンフォード大学の新しい学際的取り組みである BASE に参加しました。

これは未来的な 3D プリント システムで、世界に 2 つしかないシステムのうちの 1 つですが、上階に設置するには重すぎます。

日が浅いにもかかわらず、スカイラー・スコット氏と彼のチームは、先天性心疾患を持って生まれた赤ちゃんの心臓を修復するために生体交換部品をバイオプリントするという、まるでSFのように変革をもたらす医療の躍進への道を歩んでいることに、この上なく興奮しています。

エンジニアになるために生まれた

スタンフォード大学の生物工学助教授になるずっと前、スカイラー・スコットは、父親が機械エンジニアだったシェフィールドというイギリスの製鉄業の中心地で育った。

「10代の頃は、機械工学の原理を使って生物や生物学を理解することにとても興味を持っていました。例えば、『なぜシロナガスクジラより大きい陸上動物はいないのだろう?』といった疑問です。それが実現できない理由は、単純な工学原理に裏付けられているのです。」と彼は言います。

スカイラー・スコットは、その若さで既に、生物学と医療の発展に貢献できるエンジニアリングのスキルを活かしたキャリアを築きたいと考えていました。ケンブリッジ大学在学中、彼はマサチューセッツ工科大学(MIT)で1年間、バイオエンジニアリングを学びました。

彼は夢中になった。

大学卒業後、スカイラー=スコットはMITに戻り、博士号取得を目指しました。そこでレーザープリンティング技術を用いて小さな生体組織を作製しました。しかし、その組織を医学的に有用なものにするためには、人間の組織と同じように、栄養と酸素を供給する立体的な血管と血管網を備えた、大きく厚い組織を生きたまま維持する方法を見つける必要がありました。

ハーバード大学で博士研究員として研究を続けていた彼は、その成果を成し遂げました。当時としては世界初の3Dバイオプリンティングシステムを用いて、厚さ1センチメートルの生体組織を作製し、その組織自体が独自の血管網によって生命を維持できるようにしたのです。これは、治療効果のある機能性組織の開発に向けた画期的な進歩でした。

心臓に欠陥があって生まれた赤ちゃんに焦点を当てる

先天性心疾患(CHD)は、すべての出生異常の中で最も一般的です。CHDを持って生まれた赤ちゃんの10人に3人は、最善の治療を受けていても18歳まで生きられません。

手術は命を救う手段となる場合もありますが、必ずしも生涯にわたる治癒とは限りません。「3Dバイオプリンティング技術でインパクトを与える最も効果的な方法は、心臓領域に進出することだと確信しました」とスカイラー・スコット氏は言います。

「手術や従来の治療法では限界に達しています」と、ベティ・アイリーン・ムーア小児心臓センター小児心臓外科部長であり、ローレンス・クロウリー小児保健寄付講座教授でもあるフランク・ハンリー医師は説明する。「小児の心臓病の治療と管理から、根絶へと進む必要があります。」

子どもの成長に合わせて成長できる健康な組織をバイオプリンティングで作製し、移植することで、損傷した心臓の長期的な修復が可能になり、冠動脈疾患(CHD)の子どもたちがしばしば経験する複数回の手術の必要性がなくなります。3Dプリンティングは、生きた心臓組織に必要な血管網を備えた3次元の複雑な構造を作製できるため、この目的に最適な技術です。

昨年 7 月、スカイラー・スコット氏は、先天性心疾患の治療という大胆なビジョンに向けて共同で取り組んでいる医師、科学者、エンジニアからなるスタンフォード大学の多分野にわたる BASE (基礎科学および工学) チームに加わりました。

「今こそその時です。遺伝子編集、情報科学、そしてバイオエンジニアリングにおけるブレークスルーは、臨床に直結する大胆な新しい取り組みを私たちにもたらしてくれます」と、BASEのディレクターであり、 ドワイト・アンド・ヴェラ・ダンレヴィ小児心臓学教授.

スカイラー・スコットが、そうでなければ生きられないかもしれない赤ちゃんたちに長く健康な人生を提供できるという可能性に心を動かされるのは、容易に理解できます。そして、彼自身も1歳を少し過ぎたばかりの息子を出産して以来、この思いはより身近なものになっています。

「心臓集中治療室で病気の子どもを見ると、健康な子どもに恵まれたことの幸運を思わずにはいられません」と彼は言う。「誰もが同じように人生のスタートを切れるわけではありません。でも、誰もがそうあるべきです。」

この記事は2021年夏号に掲載されたものです。 パッカード子供ニュース。

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