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新しい鉄ナノ材料が健康な組織を傷つけることなく癌細胞を排除する

85日前原文(sciencedaily.com)

概要

  • Oregon State Universityの研究チームが 新規ナノ材料 を開発
  • この材料は がん細胞内部で二重の化学反応 を引き起こす
  • 正常組織に影響を与えず、がん細胞のみを破壊
  • マウス実験で 完全な腫瘍消失 と副作用なしを確認
  • 今後は他のがん種での有効性検証を予定

Oregon State Universityによる新規ナノ材料開発とがん治療への応用

  • Oregon State Universityの Oleh Taratula、Olena Taratula、Chao Wang らが主導
  • Advanced Functional Materials 誌に成果発表
  • 開発したナノ材料は、がん細胞内で 2種類の化学反応 を同時に活性化
  • 酸化ストレス を利用し、がん細胞のみを選択的に破壊
  • 周囲の 健康な組織には損傷を与えない 設計

Chemodynamic Therapy（CDT）の進展

  • CDTは腫瘍内の 独特な化学環境 を利用する新しいがん治療法
  • がん細胞は通常組織より 酸性度が高く、過酸化水素濃度も高い 特徴
  • 従来型CDTは ヒドロキシルラジカル を生成し、細胞構成成分を酸化で損傷
  • 近年は 一重項酸素 の生成にも成功
  • 一重項酸素は 電子スピン状態が一つ という特性を持つ活性酸素種

従来CDT剤の課題と新規ナノ材料の優位性

  • 従来CDT剤は ヒドロキシルラジカル または 一重項酸素 のいずれかしか効率的に生成できない
  • 触媒活性が低く、持続的な活性酸素種の生成が難しい という課題
  • そのため、前臨床試験では 腫瘍の一部縮小のみ で、持続的な治療効果に乏しい
  • 新規ナノ材料は 鉄系メタル有機構造体（MOF） を基盤とし、両方の活性酸素種を生成可能
  • 複数のがん細胞株で 高い毒性 を示し、非がん細胞への影響は最小限

マウスモデルにおける完全腫瘍消失

  • ヒト乳がん細胞を移植したマウス に全身投与
  • 腫瘍への高い集積性と 強力な活性酸素種生成 を確認
  • 腫瘍が完全消失し、再発も長期にわたり防止
  • 全身性の毒性や副作用は認められず、安全性を実証

今後の展望と研究体制

  • ヒト臨床試験前に 膵臓がんなど他の難治性がん で有効性を検証予定
  • 研究には Kongbrailatpam Shitaljit Sharma、Yoon Tae Goo、Vladislav Grigoriev、Constanze Raitmayr、Ana Paula Mesquita Souza、Manali Parag Phawde らも参加
  • National Cancer Institute および Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development の資金援助

Hackerたちの意見

マウスで？

└

ヒトの乳がんをマウスで。

└

そう、マウスだけどヒトのがん細胞を使ってるんだ。「ヒトの乳がん細胞を持つマウスに我々のナノエージェントを全身投与したところ、腫瘍に効率よく蓄積し、活性酸素種をしっかり生成して、がんを完全に根絶したけど、副作用はなかった…」だから、ヒトのがんを殺してもマウスには影響がないってことだね。

がん細胞を遺伝子的に標的にしないものは、長期的には解決策にならないと思う。でも、進展があるのはいいことだね。

└

文字通り、活性酸素種ががん細胞のDNAを狙うんだ。がん細胞の内部の独特な化学環境を利用して、酸素を生成して自滅させるって感じ。これはおそらく、腫瘍にほぼ完全に集まる最もターゲットを絞った方法だと思う。抗がん剤や放射線治療は、そこまでターゲットを絞ってないからね。

末期のがん患者に試してみるべきだね。

└

同意するよ、少なくとも人々がそれに同意する権利は必要だと思う。そういうことを同意した患者に対して行う医療倫理がどうなってるのかは分からないけど、私の無知な直感では反対したい気持ちがある。ただ、研究者が避けたいと思うことの一つは、がんが明日消えても、患者が回復するにはあまりにも病気すぎるかもしれないってことだね。

└

それがまさに臨床研究の仕組みだよ。うちの母は20年間、臨床試験を運営してたんだ。彼女が白血病と診断されたとき、自分自身が研究に参加できて、私たちはさらに10年一緒に過ごせた。試験の中で、制御群がプラセボを受け取るっていう、嫌だけど必要な部分があるんだ。これは試験のいくつかのフェーズでしか行われないけど、効果を測るためには欠かせない。もし誰かがその問題に頭を使って、ちょっとAIやテクノロジーを投入すれば、かなりの苦しみを減らせるかもしれないね。

もし効果があったら、スケールでの治療1回あたりの大体のコストはどれくらいになるんだろう？

└

コストって重要なのかな？多くの国では医療が補助されてるから、費用がかからなかったり、ほんの少しの支払いで済むことが多いよね。それに対して、他の国では保険を使うから、結局のところ最終的なコストはあまり関係ないってことになる。

└

ナノマテリアルの組み立てに関しては、MOF合成はかなりスケーラブルだよ。

└

実際、治療法を開発する過程で、コストがどのくらいになるかって誰か本当に分かってるの？まだ誰も分からないのかな？価格がどこで設定されるかって、他の市場のものに対する効果との交渉が関係してるよね？もし、すでに効果的な治療法がある癌を治療することになったら、価格はそれほど高くないかも。でも、現在選択肢がないケースで効果があるなら、価格は高くなるべきだよね？それに、いろんな癌に対して効果がある可能性があるものについては、もっと具体的な試験の連続を期待すべきかな（例えば、基本的な安全性のためのフェーズ1、特定の癌タイプに対する有効性のためのフェーズ2がいくつか、推定市場価値の降順でのフェーズ3の連続とか）？10年後には、アリスとボブが異なる癌を持っていて、ほぼ同じ治療を受けるけど、処方のいくつかの面で小さな違いがあるから、まるで別の製品として扱われるようなことになるのかな？

家族に癌がいる経験から言うと、あの盛り上がりは確かにワクワクするけど、ここ5年で平均的な患者の結果を大きく改善するようなブレイクスルーはなかったな。

└

あなたが言ってるような大きなブレイクスルーは、非常に珍しいよ。代わりに、小さな進展が積み重なっていくんだ。癌は全体として適応していないから、10,000年前と同じ突然変異が起こる人がまだいるしね。だから、癌を持つ平均的な人は、個々の治療が改善されると、時間が経つにつれて良くなっていくんだ。これが、すべての癌患者が少し改善されるって意味ではないけど、特定のタイプやステージが改善されて、他に影響を与えないことが多いんだ。一般的な進展は、毎年同じ改善があるわけじゃないからこそ生まれるんだよ。

└

この5年で治療法は大きく進歩したよね。確かに、がんは「治った」とは言えないけど、今の生存率は5年前よりもずっと良くなってる。例えば、 - CAR T療法が研究室からがん治療の現場へ（初めての導入は2017年だけど、使用は急速に増えてる） - Keytrudaやそれに似た薬が多くのがんに対して承認された（2021-2026年のマイルストーンについてはここを見てね: https://www.drugs.com/history/keytruda.html） - 液体生検が研究室からかかりつけ医のオフィスへ移行中（Grail Galleriから始まって、そこから進んでるよ。NIHの結果は弱かったけど、液体生検のアイデア自体は10年前には笑われてた） - AtezolizumabやTecentriqが点滴（1時間）から注射（数分）に移行して、利用可能性が高まってる - 非喫煙者向けの肺がん用の低線量CTスキャンも進んでる そして、今まさに研究室から臨床現場に飛び出している免疫療法がたくさんある。この5年は、2010年代初頭のモノクローナル抗体の登場以来、がん研究にとって最もエキサイティングな時期かもしれない。まだまだ道のりは長いけど、トレンドは正しい方向に向かってるよね: https://employercoverage.substack.com/p/decline-in-cancer-mo...

└

医療の進歩は繰り返しの性質があるからそう感じるかもしれないけど、過去数十年でほとんどのがんの死亡率は一貫して減少してるんだ。治療法は本当に良くなってきて、よりターゲットを絞ったものになってる。免疫療法は大きなブレークスルーを果たしたし、併用療法によって寿命が大幅に延びたり、治療中の生活の質が向上したりしてる。治療が難しいがんもいくつか残ってるけど、今後数十年でそれらに立ち向かう進展があると自信を持ってる。とはいえ、あなたやご家族が抱えている痛みを聞いて、とても心が痛むよ。私も近しい人ががん治療を受けたことがあって、本当に大変だったから。 [0] https://acsjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.3322/caac...

└

例はさておき、5年じゃ治療が初期のマウス試験から臨床使用に移るには短すぎるよ。FDAの承認までの平均時間は約10年だからね。今起きているブレークスルーは、後に一般の患者に恩恵をもたらすことになる。もどかしいけど、革新が尽きたわけじゃないんだ。

昨日、癌で兄を失った。いつかこれが命を救えるようになることを願ってる。がんばれ、ビーバーズ。

└

<3 ひどいね、私も同じだよ。

└

それを経験しなきゃいけないなんて、本当に申し訳ない。経験から言うと。

└

<3

└

Go Beavs. それ、カリフォルニア工科大学のマスコットでもあるよ！バーノーイのビーバー。

└

<3

Command-F「マウス」だね。毎回そうだよ。

└

うん、でもそれは人間の癌細胞だったよ。

これが早く多くの人に届くといいな。数日前にがんと診断された家族の友人がいるんだ。カナダでのことなんだけど、がんだと告げられてから30秒も経たないうちに安楽死を提案されたんだ。診断を受けたばかりで、彼女はそのことを処理する前に、死を手伝う提案をされてしまった。実験的な治療を試す提案はなかったよ。

└

本当にそこにいたの？それはあまり信じられないけど。

└

うんうん、そうだね。

それはすごく期待できそうだね。