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日本の科学者たちが全ての血液型に対応した人工血液を開発

357日前原文(tokyoweekender.com)

概要

  • 人工血液 の開発が日本で進行中
  • O型Rhマイナス血液 の供給不足問題への対策
  • 長期保存 や 血液型不適合問題 の解決が期待
  • 臨床試験 が進行中、2030年ごろ実用化目標
  • 他研究者による 人工酸素運搬体 開発も進展

人工血液開発の最前線

  • 血液輸血 は医療の重要な要素であり、世界中で毎日多くの命を救う
  • 十分な血液供給 の維持は特に低・中所得国（LMIC）で困難
  • O型Rhマイナス （ユニバーサルドナー）の需要が供給を上回る傾向
  • 献血血液 の保存期間は最大42日間に限定
  • 奈良医科大学の Hiromi Sakai 率いる研究チームが 新しい人工血液 を開発
    • 期限切れ献血血液 からヘモグロビンを抽出
    • ウイルスフリーの 人工赤血球 を作成
    • 血液型不問 で使用可能、適合性検査不要
    • 常温で最大2年、冷蔵で最大5年 保存可能
      • 従来の献血血液より大幅な保存期間延長

人工血液の臨床試験

  • 2022年 に小規模試験を開始
    • 20～50歳の健康な男性ボランティア12名が参加
    • 段階的に最大100mlまで 静脈注射
    • 軽度の副作用はあったが、 血圧などの重要なバイタルサインに大きな変化なし
  • 2023年7月に 臨床試験の加速 を発表
    • 2024年3月から 100～400ml の人工血液溶液を投与
    • 副作用がなければ 有効性・安全性の検証段階 へ移行
    • 2030年ごろの実用化 を目標

他の人工酸素運搬体研究

  • 中央大学理工学部の Teruyuki Komatsu 教授も人工酸素運搬体を開発
    • アルブミンで包んだヘモグロビン を利用
    • 血圧安定化 や 出血・脳卒中治療 への応用を目指す
  • 動物実験で 有望な結果 を確認
    • 今後は ヒト臨床試験 への移行を計画

関連トピック

  • COVID-19ウイルス対策ペプチド の日本人研究者による開発
  • 劇症型溶血性レンサ球菌感染症（STSS） の日本での感染拡大
  • 摂食障害 の日本国内での増加傾向

Hackerたちの意見

話題の研究試験: https://ashpublications.org/bloodadvances/article/6/21/5711/...

アメリカのGDPが-2.5%

└

ジョークの説明: https://www.cnbc.com/2022/06/30/why-blood-makes-up-over-2poi... とはいえ、最近見たブログで、2-2.5%の数字はかなり誇張されているって書いてあった。輸出カテゴリーの製品には人間の血液由来の成分が含まれていることがあるから、単純に赤血球や血漿を数えているわけじゃないんだよね。うーん、今のところグーグル検索では何も見つからなかったけど、最近はあまり意味がないかも…

人工血液は、期限切れの献血からヘモグロビンを抽出して作られます。ヘモグロビンは鉄を含むタンパク質で、赤血球内で酸素を運ぶ役割を果たします。それを保護シェルに包んで、安定したウイルスフリーの人工赤血球を作ります。これらの人工細胞は血液型を持たないため、適合性検査は不要です。血液由来の合成物。すごいけど、やっぱり献血者のプールが必要なんだよね。

└

私の理解では、献血の大きな問題は期限切れで、だからこそ年間を通じての安定した献血が必要なんだよね。災害が起きると献血が急増するけど、余剰分は捨てられちゃうことが多い。全ての血液型に対応できて、保存期間を延ばすことができる仕組みは、めっちゃ価値があると思う。

└

どうやら彼らの最初のターゲットは、もうすぐ期限切れになる献血の赤血球らしい。つまり、既存の献血がどれだけ活用できるかのスケーラビリティがかなり改善されるってことだね。でも、言うまでもなく、ヘモグロビンはただのタンパク質だし、組換えヘモグロビンの生産はそんなに難しくない。実際、もうやってるしね。（今のところ、主に動物由来のヘモグロビンだけど、ヒトのヘモグロビンを作るのも同じくらい簡単。）ヒトのヘモグロビンを合成することは、今まで有用な細胞に変える方法がなかったからやってなかったんだ。この研究がそれを変えるから、こういう生産に対する需要が強くなると思う。5〜10年後には、どのバイオファーマ供給者からでも、組換えヒトヘモグロビンのバッグやドラムが買えるようになると賭けてもいいよ。

└

「互換性テストは必要ない」って、すごく大事なポイントだと思う。誰もがすべての血液型を受け入れられるわけじゃないからね。特に、常に輸血が必要な人が特定の血液型しか受け入れられないとなると、本当に大変だよね。

Biopureって会社がアメリカで似たようなことをやってたんだ。2000年代初頭に崩壊したけど、牛の血からヘモグロビンを分離して「酸素治療薬」（血液代替品）を作ってたんだよね！全血ではなく、ヘモグロビンだけを使ってたから、製品は血液型を持たず、常温で安定してて、動脈の詰まりを通り抜けて組織に浸透するのが得意だった。残念ながら、会社はちょっと混乱してた。南アフリカでは販売許可を得たけど、アメリカでは獣医用製品としてもFDAの承認を得られなかった。みんなこの製品の可能性を見てたのに、ビジネスがうまくいかなかったのが残念だよね。https://en.wikipedia.org/wiki/Biopure 編集: 彼らが崩壊したって言うのは本当にそういうこと。アメリカの臨床試験の状況について投資家に誤解を招く発言をしたことで起訴されたし、法的手続きは滑稽なことになった。「2009年3月11日、[シニアVP] ハワード・リッチマンはアメリカ合衆国地方裁判所で有罪を認め、彼が弁護士に対して自分が重い大腸癌にかかっていると裁判官に伝えるよう指示したことを認めた。また、弁護士との電話で自分の医者になりすまし、癌が進行していると裁判官に伝えさせたことも認めた。」この人は3年の懲役を言い渡された。新しい血液代替品が幸せな結果になることを願ってる！

└

もう一つのエピソード。WADA（世界アンチドーピング機関）は、ヘモグロビンベースの血液代替物のドーピング使用について特に言及しなければならなかったんだ。 https://www.wada-ama.org/en/resources/scientific-research/de... このクラスの製品は常温で安定していて、タイプもなく、酸素運搬能力を基本的に即座に増加させる。ツール・ド・フランスのチームにとってどれだけ役立つか想像できるよね。チームバスに偽血を半ダース置いておけばいい。特別な機器もいらないし、厳密な温度管理も不要。どのユニットもどの選手にでも渡せるから、互換性を心配する必要もない。レース当日に投与できるから、イベントの直前に捕まる可能性もゼロ。もちろん、Biopureは自社製品の血液ドーピングへのオフラベル使用を非難してたけど、裏ではWADAに名前を挙げられるほど効果的だと誇りに思ってたんだ。悪名は無名に勝るってやつだね。

└

これが起こったとき、知的財産はどうなるんだろう？もし製品が機能しても、正しい会社にサポートされなかったら、どうしてもっと有能な誰かに拾われないんだ？

└

直接ヘモグロビンを血液に入れたってこと？抗体反応はなかったの？崩れたりしなかったの？クリエイティブだね。気に入った。

└

BioPureにエンジェル投資しようとしたことを懐かしく思い出した、フラッシュバックありがとう！

└

それはどれくらい効果あったの？アメリカには「ポリヘム」という別のものがあったけど、あまりうまくいかなかったみたいだね。 https://en.wikipedia.org/?title=PolyHeme その論争は、効果が期待したほど出なかったこと（生理食塩水より心臓発作が多かった）だけじゃなくて、明示的な同意なしに外傷患者に試験が行われたことにもあったんだ。暗黙の同意が使われて、試験エリアの人たちはブレスレットをリクエストすることでオプトアウトできたんだけど、問題が多いよね…。

面白いね。この分野では他にもいろんな取り組みがあって、血液製品から化学的に作られたもの（例えば、ペルフルオロカーボンはヘモグロビンが運べる酸素の何倍も運べる）もある。安全で保存が効く血液代替品の需要は確かにある。ただ、これは人工血液じゃなくて、血液の酸素運搬の役割だけを人工的に置き換えてるだけだと思う。血液の凝固や病気との戦い、ホルモンの管理、細胞へのエネルギー供給などを行う成分は含まれてないからね。それでも、この進展を見るのは楽しみだし、輸血はリスクがあるから、少なくとも酸素供給ができる安全な選択肢があるのは嬉しい。

└

詳細は私のトップレベルのコメントを見てほしいけど、この分野には「酸素治療薬」と呼ばれる他の製品もある。実際には血液ではなく、酸素供給システムなんだ。最初にこの用語を聞いたときは、ちょっと細かすぎる区別だと思ったけど、その区別が意味を持つ理由についていいポイントを挙げてると思う。

期限切れの血液から抽出されるから、理論的には「デイブレイカーズ」のタイムラインにいる可能性もあるね。 ;)

変だね。これが日本のチームで初めて人工血液を開発したわけじゃないみたい。ちょっと調べたら、2019年には別のチームがあったみたいだし（https://web.archive.org/web/20201111233217/http://www.asahi....）今回は何が違うの？（さらに調べたら、2019年の防衛医科大学校のチームにも坂井宏美博士がいた。だから、なんで今このニュースなんだろう？）

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あなたのリンクではウサギでしかテストしてないみたいだけど、この投稿では人間でのテストも既に行われていて、3月からは投与量を増やしているみたい。> 2022年に小規模な研究が始まった。20歳から50歳の健康な男性ボランティア4人のグループが、赤血球の構造を模した人工酸素運搬体であるヘモグロビン小胞の単回静脈注射を、100ミリリットルまで増やしながら受けた。参加者の中には軽い副作用を経験した人もいたけど、血圧を含むバイタルサインに大きな変化はなかった。これを受けて、坂井は昨年の7月にプロセスを加速すると発表した。3月には、ボランティアに人工血液細胞溶液を100ミリリットルから400ミリリットルの間で投与し始めた。> 副作用が確認されなければ、試験は治療の有効性と安全性の検証に移行する予定で、2030年頃には人工赤血球を実用化することを目指している。

「20歳から50歳の健康な男性ボランティア4人のグループが1回の静脈内注射を受けた」12人で1回テストしただけか。うーん…「人工血液は、献血からヘモグロビンを抽出することで作られる。ヘモグロビンは赤血球内で酸素を運ぶのを助ける鉄を含むタンパク質だ」つまり、原材料として血液が必要なんだね。

これ、リポソーム技術じゃないかな（同じ著者、坂井）： https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33845721/ 彼らのヘモグロビン調製プロセスについての詳細： https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30715862/ もし自分でリポソームを作りたいなら、こちらに手順があるよ https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8234105/

「すべての血液型に対応」と見たとき、またあの「フル合成」のやつかと思った。メキシコやロシアで既に使われてるのがあるし。

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「PFC溶液は酸素を運ぶのがすごく上手で、哺乳類、つまり人間も含めて、液体PFC溶液を吸って生き延びることができる、これを液体呼吸って呼ぶんだ。」