再生医療

細胞培養から細胞製造まで

治療に用いる細胞を提供するための細胞培養/細胞製造は、学術や基礎研究の分野で日常的に行われるような細胞培養とは大きく異なります。ヘルスケア産業および製薬業界における製造では、はるかに高いレベルの品質管理と効率性が必要とされ、また厳しい法規制もあります。コストを最小限に抑えながら、必要な要件を満たす高品質の製品を計画通りに製造することが理想的です。

たとえ経験豊富なスタッフであっても、人間のオペレーターによる操作にはばらつきがあるため、正確な細胞製造において大きな障害となります。意思決定に画像解析を利用することにより、これを解決できます。たとえば「播種後に容器を3回振る」などの定性的な方法は、定量的な画像解析を使用してテストを実施し、作業をルール化することができます。

皮膚移植のように、三次元培養幹細胞由来の組織を患者への移植に使用することは、すでに行われています。さらに複雑な細胞での臨床試験も現在進んでいます。最終的な目標は、心臓などの完全に機能する複雑な器官を培養することです。さまざまな種類のオルガノイドなどの三次元培養組織も、創薬の試験に適用されています。詳細については、「創薬」のページをご参照ください。

繊細な細胞への影響を低減

生体組織から採取した初代細胞や、不死化細胞株、幹細胞など、さまざまな細胞がin vitroで培養されます。基礎的な生物学研究でよく使用される、培養された不死化細胞株は、播種密度が適切でないケース、あるいはインキュベーターの外に長時間放置されるケースなどの重大な損傷にも耐えることができます。一方で、幹細胞は環境の変化により影響を受けやすいため、治療の一環として培養する場合は、培養条件を厳しく管理することが重要です。

光毒性も考慮すべき点であり、一般的に位相差観察のような低輝度の照明法が選択されます。蛍光標識は侵襲的であるため、蛍光イメージングは多くの場合光毒性があります。

「細胞×画像ラボ」 – 細胞培養のためのサポート

再生医療分野をサポートすることが、ニコンヘルスケア事業部の目標であり、その達成のため、「細胞×画像ラボ」ウェブサイトを開設しました。このウェブサイトでは、イメージングと解析をどのように活用すれば、細胞培養のプロセスや手順を定量化し、細胞製造の成功率と再現性を向上できるかについてご紹介しています。イメージングや解析は、品質管理だけでなく新しいプロセス開発にも有用です。

「細胞×画像ラボ」ウェブサイトには、細胞培養に関する基本的な情報のほか、細胞培養や細胞製造に関するイメージングや解析の事例などを掲載しています