慢性疾患の治療に期待されるナノ医療

脱毛、吐き気を伴う倦怠感、または終わりのない薬の投与など、がんを経験したことがある人なら誰でも、治療が実に苦痛なものであることを知っています。従来の化学療法には、厄介な悪性細胞に加えて健康な細胞も攻撃する性質があり、前述のような症状を引き起こします。しかし、衰弱させる副作用なしにがんを治療できたらどうなるでしょうか?問題を起こしている細胞にのみ薬剤を標的とし、必要なときに正確に薬剤を放出できたらどうなるでしょうか?

カリフォルニア大学サンディエゴ校（UCSD）のナノ医療工学卓越センターの共同所長であるアダ・アルムタイリ氏は、まさにそれを実現できる可能性のある、光活性化ナノ粒子を含む技術を開発した。アルムタイリと研究チームは、100nm スケールの物質を使用して、彼女がナノスフェアと呼ぶ小さなボールの中に薬物分子を配置しました。治療のために投与されると、薬剤はボールの中に閉じ込められたままになり、無実の疑いを持たない細胞に大損害を与えることができません。しかし、近赤外線にさらされると、ナノスフィアはばらばらになり、中の内容物が放出されます。その意味は明白です。いつ、どこで薬が必要になるかを正確に制御できれば、薬の摂取量が増加するだけでなく、副作用も大幅に軽減できます。

「私たちはこれらのプロセスが正確に機能し、標的外の薬物影響を最小限に抑えたいと考えています」とアルムタイリ氏は述べた。

しかし、アルムタイリの発明は原理的にはユニークなものではありません。実際、標的薬物送達は、かなり長い間、急成長するナノ医療分野の研究の最前線にありました。科学者らはまず、構成成分であるリン脂質の特性により自然に集合する球形の小胞であるリポソームを介して薬物を送達することを試みた。

「リポソームの問題は、生体適合性が非常に高いため、安定性があまり高くないことです」とウォータールー大学のナノテクノロジー教授シャオソン・ワンは言う。 「それらは解離しやすいため、薬物を送達するのにはあまり効率的ではありません。」

ウォータールーナノテクノロジー研究所にあるワン氏の研究室は、本質的にはリポソームに似ていますが、より安定で多様性に富んだ金属含有ブロックコポリマーの自己集合に関する研究を行っています。磁性、酸化還元、蛍光は、医療やその他の分野で興味深い用途を持つ金属固有の魅力的な特性のほんの一部にすぎません。

「これらの金属含有ポリマーをドラッグデリバリーに応用する際には、考慮しなければならないことがたくさんあります。最大の問題は毒性[またはそれが私たちの体にどのように潜在的に害を及ぼす可能性があるか]です。それから生分解性もあります」とワン氏は言います。

アルムタイリのモデルが金メダルを獲得したのはそこだろう。彼女のナノスフィアは「岩のように安定している」だけでなく、完全に安全でもあります。彼女によると、マウスを使った動物実験で証明されているように、ナノスフィアは「安全に分解されるまで1年間は無傷のままである」という。その重要性は記念碑的であり、無毒性を証明することが彼女の発明を市場に出すための第一歩となるかもしれない。