多発性硬化症を治療するために開発された人工プロバイオティクス

研究者らは脳内の自己免疫を標的とする「デザイナーバクテリア」を作成し、治療をより安全かつ効果的にする

研究者らは、脳内の自己免疫を抑制するプロバイオティクスを設計した。自己免疫は免疫系が中枢神経系の細胞を攻撃することで起こり、多発性硬化症などのいくつかの病気の核心で​​ある。

新しい研究で、ブリガム・アンド・ウィメンズ病院の研究者らは、これらの疾患の前臨床モデルを使用してこの治療法の可能性を実証し、この技術が標準的な治療法と比較してマイナスの副作用を軽減しながら脳炎症を標的とするより正確な方法を提供することを発見した。 結果は『Nature』誌に掲載されています。

「人工プロバイオティクスは、慢性疾患の治療法に革命をもたらす可能性があります」とBWHアン・ロムニー神経疾患センターの筆頭著者フランシスコ・キンタナ氏は述べた。 「薬を服用すると、初回投与後に血流中の濃度がピークに達しますが、その後濃度は下がります。 しかし、生きた微生物を使って体内から薬を生成できれば、微生物は必要に応じて活性化合物を生成し続けることができ、これは継続的な治療が必要な生涯にわたる病気を考えるときに不可欠です。」

自己免疫疾患は米国人口の約 5 ～ 8% に影響を与えています。 これらの病気の蔓延にもかかわらず、これらの病気のほとんどに対する治療の選択肢は限られています。 MSなどの脳に影響を与える自己免疫疾患は、その発生場所の関係で治療が特に困難です。多くの薬物療法では、脳を循環系から隔てる保護機構である血液脳関門のせいで脳に効果的にアクセスできません。 。

自己免疫疾患を治療する新しい方法を探すために、研究者らは、消化管や脳周囲の空間に豊富に存在する免疫細胞の一種である樹状細胞を研究した。 これらの細胞は免疫系の残りの部分を制御するのに役立ちますが、科学者たちは自己免疫疾患におけるそれらの役割をまだ知りません。 マウスの中枢神経系にある樹状細胞を分析することにより、樹状細胞が他の免疫細胞の身体への攻撃を阻止するために使用する生化学的経路を特定することができました。

「私たちが発見したメカニズムは、免疫システムのブレーキのようなものです」とキンタナ氏は語った。 「私たちのほとんどはこのブレーキが活性化していますが、自己免疫疾患を患っている人の場合は、このブレーキシステムに問題があります。つまり、体は自分自身の免疫システムから身を守る方法がないのです。」

研究者らは、この生化学的ブレーキが、多くの代謝プロセスに関与する分子である乳酸によって活性化できることを発見した。 その後、研究者らはプロバイオティクス細菌を遺伝子操作して乳酸を生成することに成功した。

「プロバイオティクスは新しいものではありません。私たちは皆、プロバイオティクスがサプリメントとして販売されたり、健康増進の方法として市販されたりしているのを見てきました」とキンタナ氏は語った。 「合成生物学を利用してプロバイオティクス細菌に病気に関連する特定の化合物を生成させることで、プロバイオティクスの利点を最大限に活用し、それを最大限に高めることができます。」

彼らは、多発性硬化症によく似た病気のマウスでプロバイオティクスをテストしたところ、細菌が腸内に生息しているにもかかわらず、脳における病気の影響を軽減できることがわかりました。 彼らはマウスの血流中に細菌を発見しなかったことから、観察された効果は腸と脳の細胞間の生化学的シグナル伝達の結果であることが示唆された。

「私たちはここ数十年で、腸内微生物が中枢神経系に大きな影響を与えていることを学びました」とキンタナ教授は語った。 「この研究で多発性硬化症に焦点を当てた理由の 1 つは、この効果を脳の自己免疫疾患の治療に活用できるかどうかを判断することでした。 結果は、それが可能であることを示唆しています。」

現在の研究ではマウスにおけるプロバイオティクスの効果のみが調査されているが、プロバイオティクスの作成に使用された細菌株はすでにヒトで試験されているため、研究者らはこのアプローチが臨床に容易に応用できると楽観視している。 研究者らはまた、体の他の部分に影響を与える自己免疫疾患、特に炎症性腸症候群などの腸疾患に対するアプローチの修正にも取り組んでいる。