EpiFoldプロジェクト、上皮組織の力学解明とバイオハイブリッドロボット開発を推進

何が起きたか

EpiFoldプロジェクトは、上皮組織の変形・成長・リモデリングがどのように機能的な3D構造を生み出すかを解明し、次世代のバイオハイブリッドロボットの創製を目指している。プロジェクトコーディネーターのXavier Trepat氏（スペイン・カタルーニャ生物工学研究所）は、細胞が自己修復や自己動力化など不活性材料にはない特性を持つと述べている。

詳細

EpiFoldプロジェクトは、欧州研究会議の支援を受けて実施され、上皮組織の形状と力学を調節するプロセスを解明することを目的としている。研究チームは、幹細胞由来の3D組織培養であるオルガノイドを用いて、上皮組織がどのように3D形状を獲得するかを研究した。マイクロパターニング、マイクロ流体工学、光遺伝学、機械工学などの最先端技術を適用し、上皮組織の挙動を理解しようと試みた。 プロジェクトは、細胞の分裂、移動、生理機能の変化を測定する新技術を開拓した。Trepat氏は「腸は常に自己再生の状態にある。腸の表面全体は毎週、分裂・移動・生理機能変化・死滅する細胞によって更新される」と説明する。EpiFoldプロジェクトは、この過程と腸表面の自己再生の仕組みに新たな光を当て、物理的力を可視化することに成功した。また、オルガノイド実験により、大腸がんの転移再発が上皮組織に残存するEMP1+細胞に起因することが示された。 EpiFoldプロジェクトは2025年12月に完了予定で、今後は細胞を材料の構成要素として利用するという最も野心的な部分に焦点を当てる。研究チームはすでに細胞でできた小さなチャネルを作成し、細胞ポンプの生成を検討している。細胞が生きているため、自己動力化・自己修復が可能な応用が期待され、薬物送達や手術など変形可能な材料が有用な分野での利用が想定される。Trepat氏は「これはハイリスクな研究であり、具体的な最終用途はまだ不明だ」と述べている。

Key Facts

なぜ重要か

この研究は、生体組織の力学と形状形成の基本原理を解明し、細胞を工学的構成要素として利用する新たな道を開くものである。バイオハイブリッドロボットは、自己修復・自己動力化が可能なため、医療分野などでの応用が期待される。