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Development of Cerebral Organoids and Multi-Sample Analysis Technology for Drug Discovery of Neurological Diseases

Research Project

Project/Area Number 18KK0443
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 48040:Medical biochemistry-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

hirano Kazumi  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (40707709)

Project Period (FY) 2019 – 2023
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥15,470,000 (Direct Cost: ¥11,900,000、Indirect Cost: ¥3,570,000)
Keywords脳オルガノイド / 神経幹細胞 / 神経疾患 / 創薬 / 海馬 / 大脳オルガノイド / 海馬発生 / てんかん / 創薬スクリーニング / マルチ電極アレイ
Outline of Research at the Start

近年、3次元大脳発生モデル「大脳オルガノイド」が報告されたが、ヒト多能性幹細胞に起因する課題が山積しており、多検体をハイスループットに解析する創薬スクリーニングへの利用には適していない。本課題ではこれまでに確立した大脳オルガノイド誘導技術を発展させ神経疾患創薬を志向した新たな大脳オルガノイドの作成を目指す。まず、ヒト多能性幹細胞の代わりに、正常ヒト胎児海馬由来の神経幹細胞からダイレクトにオルガノイドを誘導する事で、従来法の課題を解消した新たなオルガノイド作成技術を確立する。さらに、マルチ電極アレイシステムを用いて、神経疾患治療に資する迅速かつ低コストな次世代型創薬基盤技術の構築を目指す。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this project is to create new cerebral organoids for drug discovery for neurological diseases. We aimed to shorten the culture period and improve the internal homogeneity of organoids, which are challenges for brain organoid induction technology, and developed brain organoids that can be analyzed by multiple samples and high-throughput analysis for drug discovery screening. By controlling the size, we succeeded in producing a single rosette brain organoid with uniform internal structure and short induction period.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本成果は、脳オルガノイドの多検体解析が可能になることで創薬における産業利用への貢献が想定される。これまでの培養法では解析が困難であった表現型評価や、コスト面での改善が見込まれる。また、発達神経毒性評価などの分野における動物実験代替法として利用にも貢献できる。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2022 2020

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] The University of Texas at San Antonio, UTSA(米国)2020

    • Year and Date
      2020-03-15
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] PRC2-dependent regulation of ganglioside expression during dedifferentiation contributes to the proliferation and migration of vascular smooth muscle cells2022

    • Author(s)
      Sasaki Norihiko、Hirano Kazumi、Shichi Yuuki、Itakura Yoko、Ishiwata Toshiyuki、Toyoda Masashi
    • Journal Title

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      Volume: 10 Pages: 01-01

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.1003349

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access

URL: 

Published: 2019-02-06   Modified: 2025-01-30  

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