古い細胞を破壊する抗体を設計し、細胞老化を遅らせることに成功

古い細胞を破壊する抗体を設計し、老化を遅らせることに成功 生物学

アルツハイマー病や線維症、2型糖尿病、一部のがんなど、加齢に伴う病気を発症する人がいる理由は誰にもわかりません。

その理由の1つとして、生物が生きている間に細胞が受けたダメージに対する反応の効率性の違いが挙げられます。

これに関連して、カタルーニャ・オベルタ大学(UOC)とレスター大学(英国)の研究者らは、組織内の古い細胞を除去して老化プロセスを遅らせる新しい方法を開発しました。

具体的には、老化した細胞の表面にある特定のタンパク質を認識するスマートボムとして機能する抗体を設計しました。

この抗体は、老朽化した細胞や老化した細胞の表面にある特定のタンパク質を認識することができ、そのタンパク質に付着して、残りの細胞に影響を与えずにそのタンパク質を除去する薬剤を放出します。

Scientific Reports誌に掲載された本研究の成果は、加齢に関連する病気の進行を遅らせ、さらには加齢プロセスそのものを長期的に遅らせる効果的な治療法の開発への道を開くものであり、人生のこの時期にある人々の寿命を延ばし、何よりも生活の質を向上させることを目的としています。

本研究のリーダーであり、カタルーニャ・オベルタ大学およびレスター大学の医師・研究者であるSalvador Macip氏は、「今回、初めて、ヒトの細胞老化を遅らせるために使用できる抗体ベースの薬剤ができました。」と述べています。

「私たちは、がん細胞の表面に存在する特定のタンパク質を標的とする既存のがん治療法をベースにして、それを老化した細胞に適用しました。」と専門家は説明しています。

すべての生物は、損傷を受けた細胞の分裂を止め、その細胞を除去して繁殖を阻止する「細胞老化」と呼ばれるメカニズムを持っています。

このメカニズムは、例えば、がんの進行を遅らせたり、胚の発生段階での組織のモデル化などに役立っています。

しかし、非常に有益な生物学的メカニズムであるにもかかわらず、生物が老齢になったときに病気の発生に寄与しています。

これは、老化した細胞が徐々に組織に蓄積され、組織の機能に悪影響を及ぼすため、免疫システムがこれらの細胞を効率的に取り除くことができなくなるためと考えられます。

これまでに動物モデルを用いた実験では、この老化細胞を薬剤で除去することで、病気の進行や加齢による衰えを遅らせることができました。

老人性疾患治療薬と呼ばれる新しいタイプの薬剤を使ってのことです。

しかし、これらの薬剤には特異性がなく、副作用もあるため、ヒトでの使用は困難でした。

Macip氏のチームが開発した薬剤は、高い特異性を持ち、遠隔操作で投与できる第2世代の老人性疾患治療薬です。

研究チームは、細胞の表面に存在するタンパク質である『サーフェソーム』を調べて、老化した細胞にのみ存在するタンパク質を特定するという以前の研究結果から出発しました。

「これらのタンパク質は普遍的なものではなく、老化した細胞の種類ごとに、他のタンパク質よりも多く存在するものがあります。」とMacip氏は述べています。

今回の研究では、老化した細胞を認識して付着するように訓練されたモノクローナル抗体を使用しました。

「私たちの抗体が細菌を認識して私たちを守るように、この抗体も古い細胞を認識するように設計されています。さらに、遠隔操作のミサイルのように、細胞を破壊するために毒性のある負荷を与えました。」と、レスター大学の癌と老化のメカニズム研究室の責任者である研究者は語っています。

アルツハイマー病、2型糖尿病、パーキンソン病、関節炎、白内障、一部の腫瘍など、病気の最初の症状が現れたらすぐに治療を開始することができます。

長期的には、状況によっては健康的な加齢を実現するために使用することも可能だと研究者たちは考えています。

Published by Universitat Oberta de Catalunya. Marta Poblocka et al, Targeted clearance of senescent cells using an antibody-drug conjugate against a specific membrane marker, Scientific Reports (2021). DOI: 10.1038/s41598-021-99852-2