より手頃な価格の肥満治療法として開発中の研究者らは、食後の満腹感を知らせる新しい振動カプセルは、動物実験で食物とエネルギー摂取量の両方を減らし、体重増加を抑制したと述べた。
振動摂取型生体電子刺激装置 (VIBES) と呼ばれるこのカプセルは、成人用の大きなマルチビタミン錠剤ほどの大きさで、食事前に飲み込むことを目的としています。 VIBES カプセルは、迷走神経を通じて脳に信号を送り、満腹感を刺激する胃伸張受容体を刺激することによって機能します。
「機械受容体生物学の応用は、栄養障害に苦しむ患者を助ける私たちの能力を変える可能性がある」とハーバード大学（マサチューセッツ州ボストン）のシュリヤ・S・スリニバサン博士とその共著者らは書いている。 バイオハイブリッド臓器および神経人工器官 (BIONIC) 研究室の創設者兼所長であるスリニバサン氏は、VIBES カプセルを設計および試作したチームを率いました。
ブタモデルでは、VIBES が機械受容体を活性化し、胃粘膜受容体を誘発したと研究者らは報告した。 108回の食事を通じて、VIBESで治療された豚は、偽の錠剤を与えられた対照と比較して食物摂取量が40%近く減少したが、明らかな神経適応は観察されなかった。
肥満治療における満腹シグナル伝達
マサチューセッツ州ボストンのブリガム・アンド・ウィメンズ病院の体重管理・健康センターの共同所長であるキャロライン・M・アポビアン医師は、この研究には関与していないが、満腹感をもたらすという概念は新しいものではないと述べた。
彼女は、胃と食道の接合部付近の迷走神経を断続的に遮断する外科的に埋め込まれた装置により、2年後に医学的に意味のある体重減少を示したチームの一員だった。 「そのため、私たちはこのようなものが満腹感と体重減少をもたらす可能性があることに気づいていました」と彼女は言いました。
しかし、アポヴィアン氏は、VIBESのようなカプセルは、たとえ人体での試験に成功したとしても、臨床で広く使用されるまでに多くのハードルに直面すると考えていた。
彼女は超吸収性ヒドロゲルデバイスを指さしました。 プレニティ (Gelesis) は、胃内の水で膨張して満腹感をもたらす 3 つの経口カプセルとして提供されます。 同氏は、この薬は米国食品医薬品局（FDA）によって承認されているものの、特に薬局から入手する際に患者が乗り越えなければならない「ハードル」があるため、広く使用されていないと述べた。
VIBESカプセルは理論的には患者に受け入れられるだろうが、グルカゴン様ペプチド1（GLP-1）受容体作動薬などの薬剤に対する「メディアの注目に圧倒されている」とアポビアン氏は語った。 VIBES が達成できる数字。
それにもかかわらず、このカプセルは「体重設定値を変更するためにより中心的に作用する薬剤」と組み合わせることができるという考えにより、肥満治療兵器の一部を形成する可能性があると彼女は述べた。
ニューヨーク市マウントサイナイのアイカーン医科大学精神科教授、アラン・ゲリープター博士は、カプセルの背後にある考え方は「賢明で独創的なアプローチ」であるとコメントしたが、個人的には人々がカプセルを受け入れるかどうかについては懐疑的である。
同氏は、「これは現在市販されている、嚥下用としてFDAによって承認されている最大のカプセルであり、人々はそれが反対側から出てくると想定しなければならない」と述べた。
「そうなると思います」とゲリエプター氏は付け加えた。「しかし、これを1日に少なくとも2粒摂取しているとしたら、1粒が走行中に立ち往生しないという保証はどこにあるでしょうか？」
そして、それが表に出るときは、「見えるかもしれないし、見えないかもしれない」が、いずれにせよ、「人々が不安になっているのはわかる」。
同氏は、GLP-1作動薬の登場により肥満が「現在、競争するには厳しい市場」になっているというアポヴィアン氏の意見に同意したが、同薬には「副作用があり、誰もが副作用に耐えられるわけではない」と指摘した。
VIBES アプローチ
著者らは、別の承認済みの満腹感知装置である胃内バルーンも、胃の膨張によって早期の満腹感を誘導するように設計されているが、継続する膨張に対する神経の適応による空腹感や摂食行動の持続的な変化にはつながらない、と指摘した。
さらに、安全上の懸念から一部の気球が撤去され、数名が死亡した。
研究チームは、「選択的な機械受容器の活性化が可能な機構や装置があれば、大きな臨床的価値をもたらすだろう」と推論した。
スリニバサン教授は、「振動が筋肉に固有受容錯覚を引き起こすことは知られているが、私たちの知る限り、これを胃で試した人はいない」と説明した。
「私は機械受容体生理学に興味があったので、平滑筋の伸張受容体が機械刺激によって操作できるかどうか知りたいと思っていました。」
研究チームは、経口摂取可能な 3D プリント カプセルを 3 つのセクションで設計し、そのうちの 1 つは胃液が入ってグルコース層を溶解できるようにしています。 これにより、バネ仕掛けのポゴピンが解放され、振動モーターを作動させる回路が完成します。
初期のテストでは、トリプルゼロ錠剤ほどの大きさのカプセルが平均 38.3 分間振動することが実証され、「食事は通常 20 ～ 30 分以内に消費され、胃内容物が一次混合されるため、これは許容できるものであるとみなされた」約1時間以内に」と著者らは書いている。
37 °C でカプセルを模擬胃液に 24 時間浸漬し、模擬腸液に 10 日間浸漬しても、カプセルに変化は起こりませんでした。 したがって、「たとえそれが胃の中に丸一日、あるいは腸の中に一週間以上存在したとしても、胃腸管にダメージを与えることはない」と著者らは書いている。
ブタの VIBES 満腹感のテスト
潜在的な肥満治療法としてのカプセルの性能をテストするために、研究者らは生後4～6か月のヨークシャー豚のモデルに注目した。 「胃の解剖学的構造は人間のそれに似ている」と著者らは書いており、胃の解剖学的構造は生物医学機器の評価に広く使用されている。
研究者らは、カプセルからの振動が、胃の膨張に敏感な胃機械受容器の求心性神経活性化を誘発するだけでなく、著者らが胃粘膜の「ストローク」と呼ぶものを介して胃の分泌活動も誘発することを発見した。
空腹感と摂食行動に対するカプセルの影響を調べるために、彼らは 3 つの条件それぞれで 4 頭の豚の食物摂取量を監視しました。
- 治療なし（対照）
- 経皮内視鏡的胃瘻造設術（PEG）チューブを介して繋がれた偽カプセルで治療される（PEGコントロール）
- PEGチューブを介してつながれたVIBESカプセルで治療します
2週間後、VIBES治療を受けた豚は食事の平均58.1%を摂取し(n = 108食)、PEG対照群は84.1%(n = 100食)を摂取し、対照群は78.4%を摂取した(n = 96)。 PEGのみの豚の間での食事。
カプセルは動物 1 匹あたり平均して摂取量を 31% 削減しました (P < .001）、各治療動物の食事ごとに消費されるエネルギーは対照期間よりも大幅に低かった（P < .001)、コントロールと PEG のみのグループの間に有意差はありません (P < .1)。
クロスオーバー実験では、豚を3食処理し、3食は未処理のままにし、その後さらに3食処理すると、未処理期間中に摂取量が38%増加したことが明らかになった。
クロスオーバーの結果は、カプセルが「神経適応や長期的な影響はほとんどなく、一時的な迷走神経の活性化を通じて機能する」ことを示唆していると研究チームは書いている。
VIBES 処置ブタの体重増加も、対照群および PEG 対照群よりも有意に低かった (P < .05)。
「これらのデータを総合すると、VIBES錠剤が大型動物モデルにおいて食物摂取量を大幅に減らし、体重増加速度を遅くすることを示唆している」と研究チームは書いている。
VIBES カプセルは平均 4.4 日後に治療を受けた豚から排出されましたが、偽の錠剤では 8.3 日かかりました。 「豚は通常、与えられた食事を排泄するのに7～9日かかる」とスリニバサン氏は述べ、「4日というのは実際にはかなり早い」と述べた。
「人間の場合、これは通常の食事と同じ時間スケールで、つまり約24時間かかると予想されます」と彼女は述べた。 この研究では安全性に関する懸念は確認されていなかったため、スリニバサン氏は、毎食ごとに複数の器具を摂取することで腸内に複数の器具が存在することについて重大な懸念が生じるとは予想していなかった。
この研究は、国立衛生研究所、ノボ ノルディスク、マサチューセッツ工科大学機械工学部からの助成金の一部によって支援されたほか、シュミット科学フェローシップを通じた個々の著者への支援や、CIFellows プロジェクトのためのコンピューティング研究協会への全米科学財団助成金も利用されました。 。
Srinivasan と 2 人の共著者は、特許出願 (ここで議論されている開発を説明するマサチューセッツ工科大学によって提出された出願) の共同発明者でした。 別の著者は、ノボ ノルディスクとのコンサルティング関係を宣言しました。
その他の関連する金銭的関係は宣言されていません。
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#摂取可能な振動カプセルは肥満に対処できますか
2024-03-19 13:28:45