毎年、何千人もの患者が臓器移植を待つ間に亡くなっている。組織工学は、実験室で代替組織を培養することで、この数を減らすことを目指している。細胞、足場、シグナルを組み合わせることで、損傷した組織を修復または置換する生物学的代替物を作り出す。皮膚、軟骨、骨、血管はすでに組織工学によって作製されている。心臓や腎臓のようなより複雑な臓器は、まだ実験段階にある。

このアプローチは3つの要素から構成されます。細胞は生物学的機能を担います。細胞は患者自身の細胞、ドナー細胞、または幹細胞のいずれかです。足場は構造を提供します。足場は天然または合成材料から作られ、生体適合性と生分解性を備えている必要があります。成長因子などのシグナルは、細胞が適切な組織を形成するように誘導します。これらの要素は、組織の成長に適した条件を提供するバイオリアクター内で組み合わされます。

組織工学は臨床製品を生み出してきた。人工皮膚は火傷や慢性創傷の治療に用いられ、人工軟骨は膝の損傷修復に、人工血管は透析アクセスに、人工膀胱は患者への移植に用いられている。この分野は着実に進歩している。

課題は重大だ。元の組織と同じように機能する組織を培養するのは容易ではない。栄養を供給するための血管を設計する必要がある。免疫系が移植片を拒絶しないようにしなければならない。そして、費用も手頃でなければならない。組織工学はまだ日常的な治療法ではないが、深刻化する問題に対する有望なアプローチである。