新型コロナの治療薬が完成間近!「疑似人体実験」で効果が確認される

medical 2020/04/03
コロナ19のスパイクが塞がれて感染できない/Credit:東京大学医科学研究所
point
  • コロナ19のスパイクに結合するタンパク質薬が発見された
  • オルガノイドを使わなければ有効性を見逃していたかもしれない

これまでの研究で、新型コロナウイルス(以下コロナ19)がどのような仕組みで人間の細胞に感染するのかがわかってきました。

コロナ19は人間の細胞表面に存在するアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)と呼ばれるタンパク質を認識して結合することで、感染を開始していたのです。

そこでスウェーデンの研究者は、コロナ19が人間のACE2に結合する前に、偽のACE2(hrsACE2)をばらまく治療法を考え出しました。

コロナ19がデコイとなった「偽のACE2」に吸着してくれれば、人間の細胞へ吸着しなくなり、感染を劇的に減らせると考えたからです。

果たして人間はコロナ19を騙すことができたのでしょうか?

研究結果はカロリンスカ研究所のバネッサ・モンテイル氏らによってまとめられ、4月2日に生物学分野において権威ある学術雑誌「Cell」に掲載されました。

Inhibition of SARS-CoV-2 infections in engineered human tissues using clinical-grade soluble human ACE2
https://www.cell.com/pb-assets/products/coronavirus/CELL_CELL-D-20-00739.pdf

コロナ19を防ぐ仕組み

コロナ19はスパイクを使って人のACE2に結合する/Credit:東京大学医科学研究所

近年の研究により、コロナ19は表面から突出した「スパイク」と呼ばれる部分を使って、人間の細胞のACE2に結合することが知られています。

コロナ19の感染を防ぐには、このスパイク部分を破壊するか、何かで覆って人間のACE2に結合できなくしてしまえばいいのです。

今回、モンテイル氏らが選んだ戦略はこの後者に含まれます。

スパイクが偽ACE2によって塞がれ、人のACE2に結合できなくなっている/Credit:東京大学医科学研究所

モンテイル氏らは人工の水によく溶ける偽のACE2をばらまくことでコロナ19を騙し、スパイク部分を覆ってしまえないだろうか、と考えました。

スパイク部分が図のように偽ACE2によって覆われてしまえば、コロナ19はもう人間のACE2に結合することはできないからです。

効果の検証には疑似人体の腎臓と血管が使われた

血管のオルガネラ/Credit:Cell

偽ACE2の効果を確認するために、研究者たちは腎臓と血管のオルガノイドを用意しました。

オルガノイドとは、人工的に培養された臓器のことで、近年の急速なバイオテクノロジーの進歩により誕生しました。

実験的な手順は、まずコロナ19がオルガノイドの腎臓と血管に感染して増殖する能力が確かめられました。

最近の報告により、コロナ19に感染した患者の尿からも、コロナ19が検出されたからです。

結果、コロナ19は腎臓と血管のオルガノイドで増殖できることがわかりました。

次に研究者は別に用意した新しい腎臓と血管のオルガノイドに、今度はコロナ19だけでなく偽ACE2も一緒に加えました。

その結果、偽ACE2を加えられたほうではコロナ19が騙され、感染能力が最大で5000分の1にまで低下していることがわかりました。

これにより、偽ACE2のコロナ19に対する治療薬としての有効性が判明したのです。

オルガノイドを使った疑似人体実験がなければ治療法は開発されなかった

腎臓のオルガネラ/Credit:Cell

今回の研究によって、偽ACE2はコロナ19の感染後の患者に対して、有効な治療薬になることがわかりました。

また、コロナ19が腎臓や血管のACE2に感染する能力があることも改めて証明された形です。

コロナ19の標的となるACE2は人間の肺をはじめ、十二指腸、小腸、胆嚢、腎臓、精巣、そして心臓にも存在することが知られており、コロナ19が多臓器不全を引き起こして人間を死に至らしめるのも、ACE2が人間の体に広く存在するターゲットだからかもしれません。

なお、今回研究者たちは人間のオルガノイド以外に、マウスに対してもコロナ19の感染実験を行い、偽ACE2を用いた治療を試みました。

しかし不思議なことに、マウスでは偽ACE2を使った治療に効果がなかったようです。

バイオテクノロジーの発展によって、人工臓器(オルガノイド)作成技術が進歩していなければ、偽ACE2を使った治療法も見逃されるところだったかもしれませんね。

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reference: sciencedaily / written by katsu
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