Pinterestでシェア研究者たちは、変形性関節症によって損傷した軟骨の再生を容易にすることを目的とした「踊る」分子を設計している。画像提供：adamkaz/Getty Images。
- 変形性関節症は、軟骨の損傷を伴う可能性のある一般的な慢性疾患です。
- 研究者たちは軟骨の損傷に対処する方法を見つけることに興味を持っています。
- 最近の研究では、研究者らは軟骨の修復を促進する鍵となる可能性のある「踊る分子」を設計した。
変形性関節症 関節に影響を及ぼし、軟骨の劣化につながる可能性がある慢性疾患です。
変形性関節症の現在の治療法は症状の管理に重点を置くことが多いが、研究者は軟骨の修復が起こるために何が必要なのかということにも興味を持っている。
興味深い分野の 1 つは、タンパク質 TGF-β1 を使用して軟骨の修復を補助できる可能性と、どのような状況でこのタンパク質が最も効果的であるかということです。
最近発表された研究によると、 ジャーナルの アメリカ化学会 環状構造を持つTGF-β1ペプチドの模倣物を適用して軟骨修復を誘導することを検討した。
研究者らは、より自由に動くように設計されたTGF-β1ペプチド模倣体のバージョンが最良の結果をもたらすことを発見した。
軟骨 軟骨は、関節の衝撃を和らげる役割を果たす体内の特殊な組織です。この軟骨の変化は、変形性関節症の患者に起こる症状の 1 つです。
軟骨細胞 軟骨を構成し、細胞外マトリックスの維持を助ける細胞です。変形性関節症では、関節軟骨が損傷し、患部の関節の動きが制限され、痛みが生じることがあります。
研究著者 サミュエル・I・スタップ博士イリノイ州ノースウェスタン大学ワインバーグ文学科学部化学学科の教授は、 今日の医療ニュース:
「軟骨組織は、体の主要な関節の重要な構成要素であり、他の組織とは対照的に、 […] 成人では再生能力がない […] [This study] 軟骨を再生する材料を開発する方法を見つけることを目指しています。」
研究者らは、自己組織化分子の一種であるペプチド両親媒性物質（PA）と、形質転換成長因子TGF-β1模倣エピトープを含む特定の分子物質の作成を検討した。
模倣エピトープ 特定のタンパク質の表面にある対応する分子の構造と機能を模倣した合成分子です。
研究者らは、線状構造と比較して、環状成長因子模倣ペプチドが最も効果的な構造であることを確認した。
研究者らはヒトの関節軟骨細胞に対する効果を調べ、環状エピトープが軟骨細胞におけるTGF-β1シグナル伝達の活性化を助けることを確認した。
また、より自由に動く 1 つの円形エピトープ アセンブリが、軟骨再生に関与する因子の生成をより効果的に促進することも発見しました。これらの結果は、これらのエピトープ アセンブリの動きが増加すると、動きの少ないアセンブリと比較して、軟骨細胞における効果的な反応が促進されることを示しています。
研究者たちは本質的に、その集合体を「踊る分子」と名付けた形に変え、それが軟骨の修復を促進するのに効果的であることを発見した。
「分子の動きを活性化するために分子の構造を変えました。分子の動きが細胞へのシグナル伝達を非常に効果的にする上で非常に重要であることを2021年に発見しました」とスタップ氏は説明した。
今回の研究は「分子のこの動きが全く異なる生物学において重要であるという2番目の発見でした」と彼は語った。「私たちは超分子の動きが軟骨においても重要であることを確認しました。私たちはそれを人間の軟骨細胞でテストしました。 [and] 分子の運動がそれらを [cartilage cells] 軟骨組織の成分をより多く生成します。」
全体的に、この結果は軟骨修復を促す新しい方法の可能性を示しており、変形性関節症の患者にとって非常に役立つ可能性がある。
この研究には限界がある。主な限界は、研究者が人間の組織を使用したものの、この研究では結果を人間でテストしていないことだ。そのため、他の要因が関与する臨床診療にこの研究結果がどの程度当てはまるかは不明だ。
今後の研究では、この研究結果を再現し、精度を高め、根本的なメカニズムをさらに探求できる可能性があります。
別の 勉強 スタップ氏とその同僚が最近実施した研究では、羊に同様の生体活性物質を使用するテストが行われた。スタップ氏は、臨床試験の承認を求める前に、どの生体活性物質が最も効果的かをテストする必要があると指摘した。
「選択をしたら、研究室で研究して、それをより大量に生産する方法を学び、商品化できる製造方法を開発する必要があります。そして、次のステップはFDAにアプローチすることです。 [Food and Drug Administration] 「患者を対象とした初の臨床試験を実施する承認を与えてほしい」とスタップ氏は語った。
バート・マンデルバウム医学博士ロサンゼルスのシーダーズ・サイナイ医療センター再生整形生物学センターの共同ディレクターであり、ケルラン・ジョーブ研究所のスポーツ医学専門医兼整形外科医でもある同氏は、今回の研究には関与していないが、次のようにコメントしている。
「[Millions of people] 「世界中で、軟骨変性による悪影響を受けている人がいます。これは、いくつかの潜在的に新しくて刺激的なメカニズムを明らかにする非常に興味深い研究です。体系的に、これを人間に当てはめるには、さらに追跡調査が必要です。可能性はありますが、さまざまな概念実証研究の体系的な道筋が必要であり、最後に、その有効性を証明するために、それを物理的に人間に当てはめる必要があります。」
変形性関節症は管理が難しく、米国および世界中で多くの人々に影響を与えています。米国では、 21.2% 成人の約半数が何らかの関節炎と診断されています。世界中で、 5億 2019年に変形性関節症を患った人は10万人に上りました。変形性関節症の人は転倒のリスクが高く、歩行に困難をきたす可能性があります。 健康関連の生活の質。
このような研究は、変形性関節症や軟骨損傷を伴うその他の症状の懸念に対処するための研究が進んでいることを強調しています。この研究により、変形性関節症患者の治療選択肢が改善され、臨床結果や生活の質が向上する可能性があります。
医学博士、公衆衛生学修士この研究には関与していないJSRヘルスリウマチ学の創設者兼社長は、「[osteoarthritis] 大きな影響を与える可能性がある […] 「生活の質」
「現在、治療の選択肢は主に保存的治療、鎮痛、理学療法です。罹患率が高く、質調整生存年数（QALY）が著しく低下することを考えると、新しい治療法の研究を進めることは非常に重要です」と彼女は説明した。
「形質転換成長因子β1（TGF-β1）は、変形性関節症の発症に重要な役割を果たします。最近の研究では、効果的な治療法の開発に極めて重要となる可能性のあるTGF-β1の有望な側面が明らかにされています。さらなる研究が必要であり、進歩は緩やかなものになるかもしれませんが、これらの知見は、変形性関節症の管理を変革し、老年期を再定義する可能性のある革新的な治療法を生み出す希望を与えてくれます」とソンカー氏は述べました。
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#科学者が軟骨の修復を促進する分子を設計
2024-08-17 05:25:18