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KAIST、タンニン酸を利用して心臓組織に薬物を伝達する技術を開発

イ・ヘシン教授研究チーム・・・タンパク質基盤の新薬への応用に期待


大徳所在のKAIST(シン・ソンチョル総長)は化学科のイ・ヘシン教授研究チームがタンニン酸を利用して簡単な静脈注射だけで薬物を心臓組織に効率的に伝達できる技術を開発したと5月16日に発表した。

研究チームはタンニン酸をタンパク質やペプチドなどの薬物と混合して粒子化する方法で心臓組織を標的にすることを可能にした。心臓疾患の効率的な治療のための標的化薬物伝達技術はタンパク質基盤のさまざまな新薬に利用できるものと期待される。

心臓とその関連の血管の疾病は心血管系-循環系疾患と呼ばれ、韓国の死亡原因の第2位となっている。高血圧、糖尿病、高脂血症、喫煙、肥満などが原因となる。これまで心血管系疾患の克服のために化学薬物療法や治療用タンパク質が開発された。だが依然として手術やステント挿入などが一般的で静脈注射により薬物を心臓に効率的に伝達する技術は開発されていなかった。心臓の強い運動性により静脈に注射された薬物が循環する間心臓への伝達効率が急激に低下するため。

研究チームは果物の皮、ナッツ類、カカオ、ワインなどに多く存在するタンニン酸を利用した。タンニン酸はワインの渋みのもととなるポリフェノールの分子の一種。研究チームはタンニン酸とタンパク質の強い分子同士の結合力を利用して治療用タンパク質、遺伝子伝達体であるウイルスまたは機能性ペプチド薬物などを混ぜる方法で粒子化に成功した。そしてこれを注射した際に心臓を標的化できるという事実を発見した。

タンニン酸を利用したタンパク質粒子化技術の原理は一種の分子レベルでのコーティング技術。粒子化されたタンパク質複合体の表面にコーティングされたタンニン酸が心臓の機能を維持するために密集しているエラスチン、コラーゲンなどとの間に付加的に強い相互作用が起きて心臓組織に付着した状態で長い時間とどまるという心臓標的化技術。このようなタンニン酸-タンパク質複合体はタンパク質のみを注射したときと比べて非常に長く、5日以上にわたって血管内で循環することが確認された。

研究チームはこれまでタンニン酸をはじめとした接着性、コーティング性をもつ多様なポリフェノール材料を応用して医療用生体材料を開発してきた。実際に心筋梗塞の動物モデルにタンニン酸と線維芽細胞増殖因子を混ぜて作った薬品を注入し4週後に心筋梗塞の病変の大きさが縮小し左心室圧力と心拍出量などが正常に近く互転していることを確認した。

研究に当ったイ・ヘシン教授は「これまでに心臓疾患関連の多くの薬物が開発されているが相対的に薬物を心臓に効率的に伝達する方法は開発されていなかった。今回の技術は既存の薬物を改良新薬とするために役立つ技術」と話している。

研究成果は『Nature Biomedical Engineering』電子版に4月30日付で掲載された。






[2018-05-18]

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