誰かが外科的な精度でそれを構築するまでは、SF から出てきたように見えるアイデアがあります。そのうちの 1 つは、静かでほとんど目に見えないデバイスを皮膚の下に埋め込むことです。 薬を保管するのではなく、体内で薬を製造し、投与します。。この装置がスタートレックの宇宙旅行に登場することは間違いありません。
つまり、本質的には、ノースウェスタン大学とライス大学、カーネギーメロン大学が率いる国際チームが提案しているもの、つまり、何週間も継続的に薬を生産できる「生きた薬局」なのです。 Cell Press に掲載された研究では、次のように説明されています。 このシステムは機能するだけでなく、この種のテクノロジーの大きな問題の 1 つを解決します。
このデバイスには、再び壮大な文学へと私たちを導く名前が付けられています。 ホビット (埋め込み型治療用バイオエレクトロニック ハイブリッド酸素供給システムの略称) それでも、 それは空想ではありません、その背後には深く生物学的な論理があるからです。
内部には錠剤や液体はなく、治療用分子を製造するために遺伝子組み換えされた細胞が入っています。実験では、これらの細胞は 3 つのまったく異なる物質を生成します。 HIV に対する抗体、2 型糖尿病の治療に使用されるペプチドに類似したペプチド、および食欲と代謝の調節に重要なホルモンであるレプチンです。
3 つの薬剤、3 つの異なる生体リズムが同じシステム内に共存します。ここでの課題は、それらを作成するだけでなく、維持することです。なぜなら、生物学的療法には半減期という既知の問題があるからです。数時間で体から消えるものもあります。その他は数日以内に。 安定したレベルを維持するには、繰り返しの注入や複雑な送達システムが必要になることがよくあります。ここでHOBITはゲームのルールを変更します。
「従来の生物学的薬剤は半減期が大きく異なる傾向があり、そのため複数の治療法の安定したレベルを維持することが困難であると、研究責任者の一人であるジョナサン・リブネイ氏は認めています。私たちの移植された「細胞工場」がこれらの化合物を継続的に生産し、細胞を生かし続ける酸素化技術のおかげで、 複数の治療を同時に一定レベルで維持できる”。
しかし、この種の装置を長年にわたって制限してきたさらに魅力的な、ほとんど目に見えない詳細があります。それは酸素です。 細胞がインプラント内にカプセル化されると、細胞は生存するための基本的なリソースを求めて競合します。 酸素が十分に得られないと死んでしまいます。そしてそれらには、麻薬を生産する能力も備わっています。これは非常に根本的な問題であるため、このような「生きた薬局」の発展が何十年にもわたって妨げられてきました。
の解決策 HOBIT は非常にシンプルで、ほぼ明白です。デバイス自体の中で酸素を製造します。 これを行うために、システムには水分子を分解し、細胞が必要とする場所に酸素を放出できる小型の電気化学発電機が組み込まれています。体内の環境や自然拡散には依存しません。それは地元で一定の、ほぼオーダーメイドの供給です。
「私たちは細胞が必要とする場所で酸素を直接生成しています – リブナイ氏は付け加えます -。 「これにより、はるかに狭いスペースではるかに高い細胞密度で作業できるようになります。」
結果は測定可能です。動物モデル (特にマウス) では、この酸素供給システムを備えたデバイス 3つの化合物の安定したレベルを少なくとも30日間維持した。一方、酸素のないインプラントはすぐに効果を失い、一部の分子は 1 週間以内に消失しました。
実験の終わりには、その違いはほとんど残酷なものでした。 約65%の細胞が酸素供給装置内でまだ生きていた、従来のものと比較してわずか20％。この研究から生まれるものは、単なる新しい装置ではなく、薬学、そして二次的には医学についての新しい考え方です。
外部から特定の用量で投与されるものとしてではなく、身体自体に組み込まれた継続的なプロセスとして。薬を覚えたり、診察に行ったりするのではなく、 別の臓器のようにバックグラウンドで動作します。
まだまだ先はある。次のステップには以下が含まれます より大きな動物モデルでテクノロジーをテストし、特定のアプリケーションを探索します、糖尿病に対する膵臓細胞ベースの治療など。しかし、方向性は明確です。
「私たちは、バイオエレクトロニクスと細胞療法が同じプラットフォーム上でどのように連携できるかを理解し始めています – とリブナイ氏は結論づけています。これらのテクノロジーが進化するにつれて、このようなデバイスも登場します」 それらは体内でプログラム可能な薬物工場として機能する可能性があります。 今日ではまったく不可能な方法で複雑な治療を提供することができます。」
もしかしたら数年後には薬局もなくなるかもしれない 私たちが行く場所、そしてそれは私たちの中にあるものになります。
