新しいジェル状の材料が、人体の様々な損傷を修復する可能性を秘めている...！どのようにして自然からインスピレーションを得たこの材料が、心臓や皮膚、角膜の治癒を実現するのか？
オタワ大学（uOttawa）主導の研究チームは、生体工学と自然にインスパイアされた技術を組み合わせることで、画期的なジェル状の材料を開発しました。この材料は、皮膚の傷を閉じたり、損傷した心臓筋肉に治療薬を届けたり、傷ついた角膜を再形成して治癒する可能性を持っています。この研究は、uOttawa医学部の准教授であるエミリオ・I・アラルコン博士（Emilio I. Alarcón, PhD）が主導し、多くの人々の生活に影響を与える可能性があります。
「我々はペプチドを使って治療ソリューションを作り出しています。チームは自然からインスピレーションを得て、簡単な方法で傷を閉じ、組織を修復するソリューションを開発しています」とアラルコン博士は述べています。彼はオタワ大学心臓研究所のバイオエンジニアリングおよび治療ソリューション（BEaTS）グループの科学者兼ディレクターであり、組織再生能力を持つ新しい材料の開発に焦点を当てた革新的な研究を行っています。
この研究は、「Multipurpose On-the-Spot Peptide-Based Hydrogels for Skin, Cornea, and Heart Repair（皮膚、角膜、および心臓修復のための多目的即時ペプチドベースハイドロゲル）」と題する論文として、先進機能材料誌に掲載されました。共著者には、エリック・スーロネン博士（Erik Suuronen, PhD）とマーク・ルエル博士（Marc Ruel, PhD）も含まれています。
多くの組織工学におけるハイドロゲルは動物由来のタンパク質ベースの材料ですが、この研究チームが作り出したバイオマテリアルは、設計されたペプチドによって強化されています。これにより、臨床での応用がより現実的になります。
「数千年にわたる進化にもかかわらず、人間の傷の治癒反応は依然として不完全です」とルエル博士は述べています。「皮膚の切開から目の傷、心筋梗塞後の心臓修復に至るまで、不適応な瘢痕が見られます。アラルコン博士、スーロネン博士、そして我々のチームはこの問題に約20年間取り組んできました。アラルコン博士の先進機能材料誌での発表は、傷の治癒、臓器の治癒、さらには手術後の基本的な瘢痕をより治療的に調節可能にし、それによって人間の健康のために最適化する新しい方法を示しています。」
このペプチドベースのバイオマテリアルを調節する能力が鍵となります。uOttawa主導のチームのハイドロゲルは、耐久性のある材料を様々な組織に適応させるためにカスタマイズ可能です。基本的には、二成分のレシピを調整して接着性を高めたり、修復が必要な体の部分に応じて他の成分を減らしたりすることができます。
「私たちは実際に、私たちの材料が達成できる応用範囲に非常に驚きました」とアラルコン博士は述べています。「私たちの技術は、対象となる組織に応じてカスタマイズ可能な統合ソリューションを提供します。」
アラルコン博士によれば、この研究のデータは、バイオミメティックハイドロゲルの治療効果が非常に高いことを示しているだけでなく、他の再生医療アプローチと比べてその応用がはるかに簡単で費用対効果が高いことも示しています。
この材料は低コストでスケーラブルな方法で設計されています。これらは、様々な主要な生物医学的応用にとって非常に重要な特性です。チームはまた、設計コストと試験期間を大幅に削減する迅速スクリーニングシステムを考案しました。
「この大幅なコストと時間の削減は、私たちの材料をより経済的に実現可能にするだけでなく、その臨床応用の可能性も加速させます」とアラルコン博士は述べています。
才能豊かな研究チームの次のステップは、大規模な動物実験を行い、人間の被験者での試験に向けて準備を進めることです。これまで、心臓と皮膚の試験はげっ歯類で行われ、角膜の研究は体外で実施されました。
この研究は、自然からインスパイアされたペプチドベースのハイドロゲルを用いて、傷や臓器の修復を目指す画期的なものです。エミリオ・I・アラルコン博士を中心としたuOttawaの研究チームは、低コストでスケーラブルな材料を開発し、その多様な応用可能性を示しました。今後の動物実験や臨床試験が成功すれば、広範な医療応用が期待されます。
