脳細胞の再生に向けた新たな一歩
Alzheimer病の治療に用いられている現在の方法は、その多くが病気の進行を遅らせることに重点を置いている。成人の脳では失われたニューロンが自然に再生しないため、脳損傷を回復させることは最大の医学的課題の1つとなっている。一方、South Carolina Universityの研究者らが実施した新たな研究では、ポリマーナノゲル技術によって脳内の支持細胞が機能的なニューロンへと変換された。
Cell Biomaterials誌に掲載された研究では、Nano-ERASERというナノ粒子ベースの送達システムが用いられた。血液脳関門を通過できるナノゲルは、ニューロンを支え、適切な条件下では新たなニューロンへと変化する可能性を持つアストロサイト細胞を標的とする。細胞の変換を抑制することが知られているPTBP1タンパク質を標的にして分解する抗体ペイロードによって、アストロサイトを新たな健全なニューロンへと変換することに成功した。
実験室試験と行動面での改善
この方法の効果は、まず細胞培養と3Dオルガノイドシステムで評価された。
実験室で作製したミニチュア脳モデルを用いた実験でも、PTBP1のレベルが低下した後に、アストロサイトが活動性ニューロンへと変化することが確認された。微小電極アレイ解析により、形成されたこれらのニューロンが既存の神経ネットワークに完全に接続し、正常なニューロンと同じように電気信号を伝達することが確認された。
実験の次の段階では、Alzheimer病モデルを作製したマウスに2回の注射が行われた。投与後、マウスは巣作りの能力を取り戻し、水迷路試験では複雑な経路をより短時間で完了したことが記録された。調査では、脳内の神経炎症が減少し、ニューロン密度が顕著に上昇したことが明らかになった。
前臨床段階と今後の計画
研究を実施した科学者らは、作製されたニューロンが長期間にわたって生存能力を維持でき、シナプス構造の再構築にも成功したと述べている。しかし、この方法を人間の臨床利用へと移行するには、長期的な影響を調査し、霊長類モデルで検証する必要がある。研究チームは次の段階として、霊長類を対象とした試験を開始する計画だ。