オンデマンドで薬を投与する移植可能な「生きた材料」が感染症との戦いに役立つ可能性がある

オンデマンドで薬を投与する移植可能な「生きた材料」が感染症との戦いに役立つ可能性がある

ジャッキー・フリン・モーエンセン クレア・キャメロン編集

感染症を治療するには、医師はまず感染症を見つけて診断する必要があります。しかし、研究者が「生きた材料」と呼ぶものを含む新しいアプローチは、それを根本的に変える可能性があります。体内に留まり、感染源と戦うために必要なときに作動するように設計されたこの戦略は、薬や注射、さらには診断の必要性をなくす可能性がある。

で発表された新しい研究では、 科学 木曜日、研究者らは、感染症を治療するために遺伝子組み換え細菌から作られた「生きた物質」をマウスに移植することに成功したと報告した。この技術が人間で検証されれば、手術時の感染予防や病原体に自動的に反応する長期治療薬として利用できる可能性がある。

「生きた」医療はまったく新しいものではありません。科学者たちは、細菌が病原体を検出し、病原体が検出されると自己破壊し、侵入者を殺すための薬物を放出するようにプログラムできることをすでに知っていました。

科学ジャーナリズムへの支援について

この記事が気に入っていただけましたら、受賞歴のあるジャーナリズムをサポートすることをご検討ください。 購読 購読を購入することで、今日の世界を形作る発見やアイデアに関する影響力のあるストーリーを未来に確実に伝えることに貢献することになります。

しかし、研究者らはこうしたアプローチには慎重だ。 「誰もが抱いている大きな懸念の一つは、生きた細菌を体内に注入していることだ」と、この研究の筆頭著者でハーバード大学博士研究員の張本哲弘氏は言う。 「私たちはそれらが蔓延して感染症を引き起こすことを望んでいません。」

この問題を解決するために、張本氏と同僚たちは「ヒドロゲル」またはゼラチンの容器を作りました。メッシュのように透過性がありますが、生きて増殖するバクテリアの集団を破裂させることなく封じ込めるのに十分な硬さを持ち、多少の磨耗にも耐えるのに十分な強度があります。材料はボバティーに含まれるタピオカに似ていますが、より硬いと張本氏は言います。

細菌がヒドロゲルのケージから逃げ出していないことを確認するために、研究者らはヒドロゲルを一連のストレステストに掛け、カプセルを1万回引き伸ばして壊れるかどうかを確認する「疲労」実験を行い、「栄養ブロス」の中に6か月間放置したと張本氏は言う。

「基本的には毎週、2週間ごとに、私たちは入ってスープを検査し、細菌が存在するかどうかを確認しました」 [had] 「ある時点で、私たちは『分かった、これはうまくいくと思う』と言うのです」と張本は言う。

最終テストでは、ヒドロゲルをマウスに注入しました。医師が折れた骨に補綴ピンを差し込んで治癒を助けるのと同じように、研究チームは同様の手術をマウスで行った。げっ歯類の一部には、病原体を検出するように設計された細菌を含む「生きた」ヒドロゲルで処理された人工器官ピンが与えられた。 緑膿菌、 一方、治療されたピンを受け取らなかった人もいます。

感染症をシミュレートするために、研究者らはまた、 緑膿菌 手術の現場へ。 「生きた」ヒドロゲルを移植されたマウスでは、病原体が複製するのがより困難でした。 「生きた人工材料で治療したものと、治療なしで治療したものとの間には、大きな違いがあることが分かりました」と張本氏は言う。

この結果は、ヒドロゲルが改変された感染症と戦う細菌を数か月間封じ込めるために使用できることを示唆している、とウィスコンシン大学マディソン薬学部の准教授であり、関連解説の共著者であるクアンイン・フー氏は初めて述べている。 科学 しかし研究には参加しなかった。 「この研究の主な進歩は、細菌を漏らすことなくインプラント部位に細菌を封じ込められることです」と彼は言う。

理論的には、この技術は腫瘍の再発防止、炎症の治療、または他の薬剤の投与にも使用できると胡氏は言う。

その研究はすでに進行中である。張本氏は8月にコーネル大学に研究室を立ち上げ、これらのプログラム可能な「生きた材料」の、がんのような症状を含む他の用途をテストする予定だ。 「私たちが興奮していることのいくつかは、 [are] これをさまざまな病気に実際に適用することです」と彼は言います。

科学のために立ち上がる時が来た

この記事が気に入っていただけましたら、サポートをお願いいたします。 アメリカの科学者 180 年にわたって科学と産業の擁護者としての役割を果たしてきましたが、今はその 2 世紀の歴史の中で最も重要な瞬間かもしれません。

私もその一人でした アメリカの科学者 12 歳から購読しており、それが私の世界の見方を形作るのに役立ちました。 サイアム それは常に私を教育し、喜ばせ、私たちの広大で美しい宇宙に対する畏敬の念を引き起こします。あなたにとってもそうなることを願っています。

もしあなたが 購読する アメリカの科学者あなたは、私たちの報道が有意義な研究と発見に焦点を当てていることを保証するために協力してください。米国の研究所を脅かす決定について報告するリソースがあるということです。そして、科学そのものの価値が認識されていないことが多い現在、私たちは新進の科学者と現役の科学者の両方をサポートします。

その代わりに重要なニュースを受け取ります。 魅力的なポッドキャスト、素晴らしいインフォグラフィック、 ニュースレター、必見のビデオ、 挑戦的なゲーム、そして科学の世界で最高の執筆とレポート。あなたもできます 誰かにサブスクリプションを与えます。

私たちが立ち上がり、なぜ科学が重要なのかを示すことが、これほど重要な時期はありません。このミッションで私たちをサポートしていただければ幸いです。