再生医療の細胞はこうして育つ：細胞培養の基本を分かりやすく解説
再生医療に関心をお持ちの皆さん、こんにちは。「わかる！再生医療入門」編集部です。
再生医療では、病気や怪我で失われた体の組織や機能を回復させるために、細胞を利用するアプローチが中心の一つとなっています。細胞は私たちの体を作る基本的な単位ですが、治療に使うためには、体の外で数を増やしたり、特定の性質を持たせたりする技術が欠かせません。
そこで重要になるのが、「細胞培養（さいぼうばいよう）」という技術です。今回は、この細胞培養の基本について、入門者の皆さんにも分かりやすく解説していきます。
細胞培養とは何か？ 再生医療における重要性
細胞培養とは、動物や植物の細胞を、生体の外（試験管や培養皿の中など）で人工的に増やしたり、維持したりする技術のことです。研究室などで、シャーレの中で細胞が育っている様子をイメージする方もいらっしゃるかもしれません。
再生医療において細胞培養は、非常に重要な役割を果たします。なぜなら、治療に必要なだけの数の細胞を患者さんから採取したり、あるいは提供者から得たりしても、そのままでは数が足りない場合が多いからです。
細胞培養によって、少数の細胞から必要なだけ細胞を増やし、さらに治療に適した状態に調整することが可能になります。言わば、再生医療の「材料」となる細胞を準備するための、土台となる技術なのです。
細胞培養に必要な「環境」
細胞を体の外で育てるためには、体の中と同じような、あるいは細胞が適切に増えるために適した「環境」を人工的に整える必要があります。細胞培養に必要な主な要素を見てみましょう。
1. 細胞そのもの
培養の「種」となる細胞が必要です。再生医療では、患者さん自身の細胞（自家細胞）や、健康な第三者から提供された細胞（他家細胞）が使われます。例えば、皮膚の細胞、骨髄から採取される細胞などが挙げられます。
2. 培地（ばいち）
細胞が生きるために必要な「栄養ドリンク」のようなものです。水に、ブドウ糖などのエネルギー源、アミノ酸やビタミンなどの栄養素、そして細胞の成長を助ける成分（増殖因子など）などが溶かされています。細胞の種類によって、最適な培地の成分は異なります。
3. 培養容器
細胞を培地の中で育てるための容器です。平らなプラスチック製のシャーレやフラスコなどがよく使われます。容器の表面は、細胞がくっつきやすく、安定して育つように特殊な加工がされている場合もあります。
4. 培養装置（インキュベーター）
温度、湿度、そして二酸化炭素濃度などを細胞が生育しやすいように一定に保つための装置です。私たちの体温に近い約37℃に保たれ、空気中の二酸化炭素濃度も体の環境に合わせて調整されます。
5. クリーンな環境（無菌操作）
細胞培養で最も重要な点の一つが、「無菌」であることです。空気中の雑菌やカビ、あるいは別の種類の細胞が混じってしまうと、培養している細胞が死んでしまったり、変質してしまったりします。そのため、細胞の操作は「クリーンベンチ」と呼ばれる、中の空気が清浄に保たれた装置の中で行われます。培地や器具も滅菌されたものを使用します。
細胞培養の基本的な流れ
細胞培養は、一般的に以下のようなステップで進められます。
- 細胞の準備: 治療に使う体の組織から、目的とする細胞を分離し、培養できる状態にします。
- 播種（はしゅ）： 分離した細胞を、栄養分を含む培地ととも培養容器に入れます。これを「播種」と呼びます。
- 培養: 培養容器に入った細胞をインキュベーターに入れ、適切な温度や環境で育てます。細胞は培地の栄養を利用して増殖していきます。
- 観察と管理: 定期的に顕微鏡で細胞の状態を観察し、細胞が増えすぎて培地の栄養が足りなくなったり、老廃物が溜まったりしたら、新しい培地に交換します（培地交換）。容器いっぱいに細胞が増えたら、新しい容器に分け直してさらに培養を続けることもあります。これを「継代培養（けいだいばいよう）」と呼びます。
- 回収と調整: 十分な数の細胞が増え、必要に応じて特定の性質を持つように調整されたら、治療に使える状態に回収されます。
再生医療における細胞培養の課題と進化
単純に細胞を増やすだけでなく、再生医療で使う細胞は、治療後に体の中で本来の機能を果たせるように、特定の性質（例えば、骨を作る能力や血管になる能力など）を持つように誘導したり、安全性を厳密に確認したりする必要があります。
また、大量の細胞を効率的かつ均一に培養する技術、無菌性を保ちながら自動化を進める技術など、再生医療の実用化に向けて細胞培養技術も日々進化しています。
まとめ
今回は、再生医療の基盤となる技術の一つである「細胞培養」について解説しました。細胞培養は、細胞を体の外で増やし、治療に使える状態に準備するための重要なプロセスです。培地や培養装置、そして無菌操作といった様々な要素が組み合わさることで、初めて細胞を人工的な環境で育てることができます。
再生医療が実現するためには、こうした基礎的な技術の積み重ねが不可欠です。今後もこのサイトでは、再生医療に関する様々なトピックを分かりやすくお伝えしていきますので、ぜひ参考にしてください。