サイエンス社がヒト患者への初の脳センサー埋め込み手術を実施へ

ニューラリンクの元社長兼共同創業者であるマックス・ホダック氏が設立したスタートアップ企業「サイエンス・コーポレーション」は、同社のバイオハイブリッド型脳・コンピュータ・インターフェースに関する米国初の臨床試験を主導するため、著名な神経生物学者を迎え入れた。

2年にわたる協議を経て、イェール大学医学部脳神経外科のムラト・ギュネル教授が科学顧問として参画した。彼の当面の目標は、将来的には培養神経細胞と電子機器を統合するように設計されたインターフェースの最初のセンサーを、患者の脳に外科的に埋め込むことである。

2021年に設立されたScienceは先月、2億3000万ドルのシリーズC資金調達を完了し、企業価値は15億ドルとなった。同社の最先端製品は「PRIMA」で、加齢黄斑変性症や類似の疾患により失明した人々の視力を回復させるデバイスである。Scienceは2024年にこの技術を取得し、臨床試験を経て開発を進めており、規制当局の承認を待って欧州での提供を拡大する計画で、早ければ今年中にも実現する可能性がある。

ホダック氏は、コンピュータと人間の脳の間に信頼性の高い通信リンクを確立するという、より野心的なビジョンを掲げて同社を共同創業した。これは病気の治療だけでなく、全く新しい感覚を追加するなど、人間の能力向上を探求することを目的としている。彼は学部生時代に神経科学の大学院研究室への参加権を獲得したことから始まり、最初のバイオテクノロジー・コンピューティング系スタートアップの設立、そしてイーロン・マスク氏とのNeuralink共同設立に至るまで、そのキャリアをこの追求に捧げてきた。

ニューラリンクや他の研究グループは、ALS（筋萎縮性側索硬化症）や脊髄損傷、その他脳と身体の間の通信を阻害する疾患を持つ患者において、電子センサーを用いて脳活動を検出することに成功している。デバイスを埋め込んだユーザーは、思考だけでコンピュータを操作したり、画面上にテキストを表示させたりすることができる。しかし、規制上の障壁や、適格な診断を受けた患者数が比較的少ないことなどから、これらのデバイスが実用的な市場に到達する道筋は依然として不透明である。

ホダック氏は、金属製のプローブや電極を用いて電気で脳に作用させる従来のアプローチには根本的な欠陥があると結論付けた。この技術は目覚ましい成果を上げ得るものの、ギュネル氏は、これらのプローブが脳損傷を引き起こし、時間の経過とともにデバイスの性能を低下させる可能性が高いと指摘する。この制限が、『Science』の創設者たちをより有機的な戦略を追求させるきっかけとなった。

「自然な神経接続を活用して、電子機器と人間の脳の間に生物学的インターフェースを構築するというコンセプトは素晴らしい」とギュネル氏はTechCrunchに語った。

共同創業者であり同社の最高科学責任者（CSO）であるアラン・マーディンリー氏は、30名の研究者チームを率いてScience社のバイオハイブリッドセンサーの開発を進めてきた。完成したデバイスには、実験室で培養されたニューロンが埋め込まれる予定だ。光パルスで刺激可能なこれらのニューロンは、患者自身の脳ニューロンと自然に統合され、生物学と電子工学の架け橋となるよう設計されている。 2024年、同社はマウスへのデバイスの安全な埋め込みと、脳活動の刺激への利用を実証するワーキングペーパーを発表した。

現在、社内の重点はデバイスのプロトタイプ開発と、医療基準を満たす様々な治療用途に向けたニューロン細胞の培養方法の確立にあります。

ギュネル氏は、チームがヒトを対象とした臨床試験の準備を進めるにあたり助言を行う予定であり、すでにヒトを対象とした研究を監督する医療倫理委員会と協議を進めている。最初のステップとして、埋め込み型ニューロンを除いた同社の先進的なセンサーを、生きた人間の脳内で試験することになる。

脳組織に直接挿入されるNeuralinkのデバイスとは異なり、Science社のセンサーは頭蓋骨内に埋め込まれるものの、脳の表面に接触する形で配置される。同社はこの違いを理由に、初期の臨床試験についてはFDAの承認を申請する予定はないとしている。エンドウ豆ほどの大きさの領域に520本の記録用電極を詰め込んだこの極小デバイスは、患者へのリスクが最小限であると主張している。

研究チームは、脳の腫れを和らげるために頭蓋骨の一部を切除する必要がある脳卒中患者など、すでに大規模な脳手術を受けている患者を候補として選定する計画だ。ギュネル氏は、こうした症例において、脳皮質にセンサーを設置し、脳活動の測定における安全性と有効性を評価することを想定している。

ギュネル氏は、このデバイスが成功すれば、複数の神経疾患の治療に貢献できると考えている。初期の応用例としては、損傷した脳や脊髄の細胞に穏やかな電気刺激を与え、治癒を促進することが考えられる。より複雑な用途としては、脳腫瘍患者の神経活動をモニタリングし、発作の予兆を介護者に早期に警告することが挙げられる。

このようなデバイスの潜在能力が十分に発揮されれば、ギュネル氏は、患者の身体機能を徐々に奪っていく進行性疾患であるパーキンソン病のような症状に対して、より効果的な治療法を提供できる可能性があると推測している。現在の治療法には、実験的な脳細胞移植や深部脳電気刺激療法が含まれるが、いずれも病気の進行を確実に食い止めることができるとは証明されていない。

「私はこのバイオハイブリッドシステムを、電子機器と生物学的システムの融合として捉えています」と彼はTechCrunchに語った。 「例えばパーキンソン病の場合、病気の進行を止めることはできません。脳外科手術では、単に電極を埋め込んで震えを抑えるだけです。しかし、もし（移植された）細胞を脳に真に再導入し、それらの神経回路を保護することができれば、病気の進行を止めることができる可能性があります。私は、その可能性は十分にあると考えています」

しかし、その段階に至るまでにはまだ多くの課題が残されている。ギュネル氏は、2027年に臨床試験が開始されると期待するのは「楽観的すぎる」と述べている。