プロジェクト紹介

幹細胞培養のためのコラーゲンゲルの開発

世界初!魚由来のコラーゲンを活用して「再生医療」のコア技術である幹細胞の分化促進をめざす
組織・器官を再生し、従来の医療技術では困難であった疾患を治療する「再生医療」のコア技術が「幹細胞(stem cell)」です。しかし、これらは分化の制御が難しく、分化誘導効率が低いことが問題になっています。そこで、都産技研、水産会社の井原水産株式会社、理化学機器商社の株式会社ムトウのプロジェクトチームで取り組んだのが、生体物質コラーゲンの硬さを自在に制御し、幹細胞の分化誘導に最適化した硬さを持つ世界初の「幹細胞培養用硬質コラーゲンゲル」の開発です。今回のプロジェクトでめざしたのは、「再生医療」「創薬」といった巨額の研究予算を必要とするハードルの高い分野ではなく、中小企業としても比較的参入しやすい周辺のものづくり分野の研究開発です。現在、幹細胞の実用化研究は急ピッチで進んでおり、新規ビジネスとして期待を寄せる企業の競争激化も予想されるため、早期の製品化をめざして研究に取り組んでいます。

プロジェクトメンバー

プロジェクト概要

開発のきっかけ
幹細胞利用が新規バイオ産業として期待されるなか、「井原水産株式会社」「株式会社ムトウ」から自社コラーゲンと商社の販売網を使って幹細胞関連分野に新規参入できないかと、技術相談がありました。都産技研所内研究の成果としてコラーゲンの硬さを飛躍的に向上させることに成功していたため、その技術を用いた商品開発について幾つかの候補が挙がりました。しかし、具体化まで今一歩でした。ちょうどその頃、再生医療研究の一大拠点である京大再生医科学研究所の田畑教授から2点の重要なアドバ イスをいただくことができました。それは、1.幹細胞利用産業でも「ものつくり」が重要で、中小企業にも参入チャンスがあること 2.幹細胞が接着する足場材料の硬 さが分化に影響するが、その制御にコラーゲン改質技術が使える可能性あること、でした。そこで、コラーゲンゲルの硬さを自在に制御する技術を確立し、幹細胞の分化に最適な硬さを持つ培養基材を開発する共同プロジェクトを立ち上げることにしました。
共同開発プロセス-1
最近の研究で、神経、筋肉・皮膚、骨などの幹細胞が接着する足場、すなわち培養皿の底面の硬さが組織の硬さと近くなった場合に、その組織を構成する細胞への分化誘導が最も促進されることがわかってきました。そこで、培養皿上に用いる幹細胞培養基材への利用をめざして、これまで難しいと言われてきたコラーゲンゲルの硬さ制御技術の研究開発に取り組みました。
共同開発プロセス-2

コラーゲンの硬さ制御技術は確立しましたが、コラーゲンゲルの生成で予期せぬ問題が起こりました。1つは、ゲルのコンタミネーション(微生物汚染)が起こったこと。もう1つは軟らかいコラーゲンゲルが細胞の牽引力によりプレートから剥がれたことです。これらの2つの問題はまだ完全には解決していませんが、原因究明により得られた知見は、今後の開発にとって貴重なノウハウになります。

事業化のプロセス

今回のプロジェクトでは、3社による役割分担のバランスのとれたプロジェクトを運用してきました。具体的には、水産会社が製造したコラーゲンを用いて、都産技研がコラーゲンゲル生成と物性評価を行った後、水産会社が細胞培養評価を行い、理化学機器商社が市場調査を通したニーズ把握と商材設計を行うという流れでした。商品化に必要なデータを全て取得するまでには、もうしばらく時間がかかりそうですが、なるべく早期の製品化ができるように取り組んでいるところです。

再生品化までの流れ

プロジェクトの感想および今後の目標

今後も、東京生まれのリサイクル技術の推進をめざす
今回、最先端のバイオ分野である幹細胞周辺のものづくり技術開発というプロジェクトを通じて中小企業の製品開発支援に取り組むことができましたが、先端研究に取り組む大学の一線級の先生からご指導いただける機会を得るなど、得難い経験となりました。このように都産技研では、所の事業計画に合致し、調査と計画がしっかりしていれば、基本的にはやりたい開発をやらせてもらえる風土があります。 提案した事業について成果を着実に出していけば、都産技研は十分な支援をしてくれます。今後の目標としては、自分の専門にこだわってコア・コンピタンス(誰にも真似できない核となる能力)を確立することです。そのことによって、競合相手と差別化された開発につながり、事業化につなげることができるのではないでしょうか。その一方で、専門が陳腐化しないように常に多方面から情報収集し、「技術の出口」を心がけていきたいと思います。