ヒューストン・メソジスト大学で作成された1/4サイズのデバイスが、1型糖尿病の治療法を劇的に変える可能性があることがわかりました。
ヒューストン・メソジスト大学の研究チームは、NICHEと呼ばれるバイオエンジニアリングされた膵臓のような3Dプリントデバイスに、膵島細胞と免疫療法を直接注入する研究を、12月26日発行のNature Communicationsに発表した。この治療法は、移植された膵島細胞がある場所だけに免疫抑制剤を投与することで、抗拒絶反応療法による深刻な副作用を回避しながら、150日以上にわたって動物モデルの健康なグルコース値を回復し、1型糖尿病の症状を消失させました。
1型糖尿病は、自己免疫反応によって膵臓のインスリンを作る細胞が破壊されることで発症します。また、腎不全を引き起こすこともあります。毎日のインスリン注射が最も一般的な治療法ですが、血糖値を厳密にコントロールすることは難しく、患者さんにとって負担が大きいのが現状です。また、重症化すると、膵臓や腎臓の移植が必要になったり、亡くなった膵臓のドナーから膵島細胞を採取して加工し、1型糖尿病患者さんの肝臓に移植する膵島細胞移植の適応になることもあります。
これらの移植は患者さんの症状を改善するのに役立ちますが、すべての臓器移植と同様に、最大の課題の一つは、移植の拒絶反応を避けるために、生涯にわたって免疫抑制剤を投与する必要があることです。免疫抑制剤を一生飲み続けることは、患者さんが感染症にかかりやすくなったり、ある種のがんのリスクを高めたりすることにつながります。
NICHEは、ヒューストン・メソジスト研究所のナノメディシン部門で開発された、膵島の細胞リザーバーと局所免疫抑制療法用の薬剤リザーバーからなる皮下埋め込み型の平板デバイスです。同種膵島移植と長期的な1型糖尿病管理のために、直接的な血管確保と局所的な免疫抑制を単一の移植可能なデバイスに統合した初めてのプラットフォームです。移植された膵島細胞の生存率を維持するためには、栄養と酸素を供給するための直接的な血管確保が重要です。
「本研究の重要な成果は、細胞移植のための局所的な免疫抑制が有効であるということです」と、Houston Methodist Research Instituteのナノメディシン部門の責任者であるアレッサンドロ・グラットーニ博士.は述べています。「この装置は、患者の管理方法のパラダイムを変える可能性があり、治療効果や患者のQOLの向上に大きな影響を与えることができます。
NICHEは、必要に応じて薬剤を補充するためのポートを内蔵しています。これは、片頭痛予防やHIV治療で臨床的に使用されている他の長時間作用型薬剤に匹敵するものです。
グラットーニ教授のチームは、NICHE技術の臨床応用に向けたスケールアップに取り組んでおり、薬剤の補充は6カ月に1回程度で済むかもしれません。NICHE技術では、薬剤の詰め替えが可能なため、患者への長期的な使用が可能になります。さらに、薬剤の処方や濃度が変われば、詰め替えの間隔を1年に1回まで延ばすことができ、医師の定期的な診察に合わせることができます。
グラットーニと共同研究者たちは、今後数年にわたってこの研究を拡大し、約3年後にNICHEの安全性をヒトで試験することを最終目標としています。ヒューストン・メソジスト大学のグラットーニ教授のナノメディシン研究室では、制御された長期的な薬物送達や慢性疾患治療のための細胞移植のための、移植可能なナノ流体ベースのプラットフォームに焦点を当てています。
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