シンシナティ小児病院医療センターとロシュの研究者らが、免疫駆動型の薬物反応をモデル化するヒト肝臓オルガノイドマイクロアレイプラットフォームを開発した。このシステムは、患者由来の幹細胞と免疫細胞から構築され、遺伝的に感受性の高い個人におけるフルクロキサシリンなどの毒性を正確に再現する。発見は2025年9月26日にAdvanced Science誌オンラインで公開された。
この新しいプラットフォームは、薬の安全性における主要な課題である特異的薬物誘発性肝障害（iDILI）を扱うもので、特定の薬が標準テストを通過したにもかかわらず、特定の個人で稀だが重篤な免疫応答を引き起こす。この伝統的な動物および実験室モデルは、これらのヒト特異的相互作用を捉えられないが、この完全にヒトのシステムは、誘導多能性幹細胞（iPSCs）由来の肝臓オルガノイドをドナー自身のCD8⁺ T細胞と組み合わせ、遺伝的および免疫的多様性を反映する。
概念実証として、研究者らはHLA-B*57:01遺伝子保有者のみを影響する抗生物質フルクロキサシリンの肝障害を再現した。モデルはT細胞活性化、サイトカイン放出、肝細胞損傷を示し、実際の患者反応を反映した。
「私たちの目標は、患者における肝臓と免疫系の相互作用を捉えるヒトシステムを作成することでした」と、シンシナティ小児病院の幹細胞・オルガノイド医学センター（CuSTOM）の共同筆頭著者Fadoua El Abdellaoui Soussi博士は述べる。「患者特異的遺伝子と免疫応答を統合することで、特定の薬が少数の個人でのみ肝障害を引き起こす理由をようやく説明し始められる。」
この仕事は、共同著者のTakanori Takebe博士（MD、PhD）がiPSC由来肝臓オルガノイドを先駆けた以前の革新に基づく。対応著者のMagdalena Kasendra博士（PhD）、CuSTOMの研究開発ディレクターが率いるチームは、これをスケーラブルなマイクロアレイシステムに洗練した。ロシュとの協力がプロジェクトの翻訳的可能性を高めた。
「私たちの目標は常に、スケーラブルで再現性があり、患者にとって意味のある方法でヒト生物学をラボに持ち込むことでした」とKasendraは言う。「基礎的な幹細胞科学を応用毒性学と結びつけることで、このモデルはオルガノイド研究を、薬の開発とテストの変革にさらに近づける。」
ロシュのパーソナライズドヘルスケアセーフティの主任科学ディレクターAdrian Roth博士は付け加える：「このパートナーシップは、学術的イノベーションと産業経験を組み合わせる力強さを示す。一緒に、患者安全性を向上させ、新薬開発を加速する予測的ヒトモデルを構築している。」
シンシナティ小児病院は2010年以来オルガノイド研究をリードしており、腸オルガノイドから開始した。CuSTOMアクセラレーターは現在、バイオファーマ企業と提携して精密医療を推進する。将来的な取り組みは、多様な集団にわたる高スループットスクリーニングのためのアッセイの自動化に焦点を当てる。