糞便移植2.0： 科学者たちはいかにして救命治療をより安全なものにしようとしているのか
糞便移植2.0： 科学者たちはいかにして救命治療をより安全なものにしようとしているのか
-
レビュー：スティーブ・フィンク
タリン工科大学Kaarel Adamberg氏率いる研究
2024年 11月 06日
ファクトチェック済み
共有する
糞便移植の容器と錠剤。(© TopMicrobialStock - stock.adobe.com)
コペンハーゲン（デンマーク）-現代のワクチンが牛痘の水疱から、ペニシリンがカビの生えたパンから進化したように、別の救命治療法も驚くべき変貌を遂げようとしている。科学者たちは人間の糞便から有益なウイルスを培養する新しい方法を開発し、胃腸障害やその他の健康状態を治療する方法に革命をもたらす可能性がある。
医師が健康なドナーから病気の患者に便を移植するという、一般的になりつつある医療処置である。不安を煽るように聞こえるが、この治療法は特定の腸内感染症、特にクロストリジオイデス・ディフィシル（C.diffとしてよく知られている）と呼ばれる厄介な細菌によって引き起こされる感染症の治療に顕著な成功を示している。他人の便を移し替えるには、スクリーニングをすり抜けた有害なウイルスや細菌が感染する可能性があるなど、リスクが伴うのだ。
プロが教える最高の冷凍ピザ_専門家が最も勧めるトップ5パイ.mp4
7分31秒中0秒
人間の腸内には、有益なものから潜在的に有害なものまで、およそ100兆個もの微生物が生息しています。この複雑な生態系は、免疫反応から精神的な幸福感まで、あらゆるものに影響を及ぼし、私たちの健康全般に大きな影響を及ぼしている。このシステムのバランスが崩れると、様々な健康問題が現れる。従来の糞便移植は、健康なドナーから完全な微生物群集を導入することによって、このバランスを回復するのに役立っていたが、新しい方法はより洗練されたアプローチを提供する。
バクテリオファージ、略して "ファージ "である。バクテリオファージ、略して "ファージ "である。バクテリオファージはバクテリアにのみ感染する特殊なウイルスで、人間の細胞には感染しない。バクテリオファージは、バクテリアの個体数を抑制するために何百万年もかけて進化してきた、自然界のバクテリアの殺し屋である。タリン工科大学とコペンハーゲン大学の科学者たちは、従来の糞便移植に伴うリスクを最小限に抑えながら、この細菌捕食者を利用する賢い方法を開発した。
この進歩により、現在は糞便の直接移植に頼っている治療法が、標準化された医薬品レベルの治療法に変わる可能性がある。iScience誌に掲載されたこの新しい技術は、発酵技術（コンブチャやサワードウパンのような食品を作るのに使われるのと同じ基本プロセス）を使って、糞便から特定の有益な成分を培養することで、これらの限界に対処するものである。
【Amazon.co.jp限定】ELIXIR エリクシール 特製セット トータルV ファーミングクリーム＋3日分サンプル＋化粧水乳液ミニボトル 乳液・クリーム全方位のハリジングケ エイジングケア
178
科学者たちは、ヒトの糞便から有益なウイルスを培養する新しい方法を開発した。(出典：キングス・カレッジ・ロンドン）
研究者らは、有益な腸内微生物の理想的な生育条件を作り出すために、ケモスタット（基本的には制御された発酵タンク）と呼ばれる高度な装置を採用した。このシステムでは、新鮮な栄養溶液を継続的に添加する一方、老廃物を除去することで、研究者たちは微生物環境を正確にコントロールすることができる。このプロセスによって、潜在的に有害なウイルスは徐々に洗い流され、一方で有益なバクテリオファージの個体数は維持され、さらに濃縮される。
このシステムを約5日間稼動させたところ、ヒト細胞に感染する可能性のあるウイルスの相対量は、ウイルス総数の0.01％以下にまで減少した。一方、有益なファージは多様性と安定性を維持し、再現可能なコミュニティを形成した。
【Amazon.co.jp限定】エリクサー エリクシール 特製セット トータルV ファーミング＋クリーム3日分サンプル＋化粧水乳液ミニボトル 乳液・クリーム全方位のハリジングケ エイジングケケア
178
この培養法は、腸内マイクロバイオーム治療の標準化に向けた重要な一歩である。現在の糞便移植は、効果的ではあるが、"ブラック・ブラウン・ボックス "のようなものである。この新しい技術によって、医師は患者に何を投与しているのか正確に把握することができ、一貫した再現性のある治療が可能になる。
将来的には、医師が処方したり薬局で購入したりできるような、正確に調合された錠剤を開発することを研究者たちは思い描いている。喘息から1型糖尿病、さらにはメンタルヘルスに至るまで、さまざまな症状において腸の健康が重要な役割を果たしていることが研究で示唆されている。
この進歩の商業的可能性は大きい。現在の糞便移植法では、ドナーの広範な（そして高価な）スクリーニングが必要であり、治療の可能性が制限されている。標準化され、培養された代替医療は、治療可能な疾患の範囲を拡大する可能性がある一方で、利用しやすさを劇的に向上させる可能性がある。
「コペンハーゲン大学食品科学科のTorben Sølbeck Rasmussen助教授は声明の中で、「最終的には、細菌や有害なウイルスを除去し、バクテリオファージと呼ばれる精製されたウイルスのみを残した製品を作りたいと考えています。
この治療法の進化は、他の画期的な医学的進歩の発展を反映している。ワクチンのために牛痘の水疱を採取したり、パンのカビからペニシリンを育てたりする必要がなくなったように、腸内マイクロバイオーム治療の未来は、糞便を直接移植する必要はないかもしれない。その代わりに、注意深く培養された有益なウイルスという形で、よりクリーンで安全、かつ標準化されたアプローチで、さまざまな健康状態を治療できるようになるかもしれない。
論文概要
方法論
研究者らは、ケモスタットと呼ばれる特殊な装置を用いて、腸内微生物とそれに関連するウイルスを連続的に培養した。まず、マウスの糞便サンプルと健康なヒトの糞便サンプルの2種類を用意した。マウスのサンプルは、多様性を確保するために、同じ系統で異なる業者から入手した18匹のマウスから採取した。ヒトのサンプルは19-37歳の健康なドナー7人から採取した。
これらのサンプルは、特定の温度、pHレベル、栄養混合物など、腸内環境を模倣した注意深く制御された条件下でケモスタットに入れられた。システムは連続的に稼動し、新鮮な培地は流入し、排泄物は2つの異なる速度（希釈速度と呼ばれる）で流出し、異なる腸管通過時間をシミュレートした。各実験を5回の "滞留時間"（培養液が完全に入れ替わるまでの時間）で行い、その間にサンプルを採取して細菌とウイルスのコミュニティを分析した。
主な結果
主な発見は、ケモスタット・システムによって、真核生物ウイルス（ヒト細胞に感染するウイルス）の相対量を、ほとんどの場合、約0.2％から0.01％以下にまで減少させることに成功したことである。一方、有益なバクテリオファージは多様性を維持し、異なる実験間で再現性のあるパターンを示した。
このシステムは1ミリリットルあたり約20億個のウイルス様粒子を生成したが、そのうち真核ウイルスは10万個以下であった。細菌群集も安定した再現性のあるパターンを示し、異なる流速では異なる種が増殖した。
研究の限界
第一に、研究室のセットアップでは、実際の腸内環境の複雑な条件を完全に再現することはできない。第二に、真核生物のウイルスの減少を追跡することはできたが、特定の種類のウイルスをモニターするには、より具体的な方法が必要である。第三に、増殖培地成分の一部は動植物由来であり、ウイルス粒子が混入している可能性がある。最後に、ウイルス遺伝子間の類似性により、一部のウイルスが誤って分類された可能性もある。
考察と要点
この研究は、最小限のリスクで治療用ウイルスコミュニティを作るための有望な新しいアプローチを示している。この方法は、従来の糞便移植に取って代わる、あるいは補完する可能性があり、より制御された再現性の高い治療法を提供する。
研究者らはすでに、マウスを使ったC. difficile感染症の治療でこの方法をテストしており、従来の治療法と同等の成功率を示している。このシステムは、潜在的に有害なウイルスを洗い流しながら、多様で安定したウイルスコミュニティを維持する能力を有しており、マイクロバイオームベースの治療法の開発における重要な一歩となる。
資金提供および開示事項
本研究は、エストニア科学教育省、タリン工科大学、ルンドベック財団を含む複数の組織から資金提供を受けた。ノボ・ノルディスク財団からも "PrePhage "というプロジェクト名で支援を受けた。著者らは、研究において競合する利害関係はないと宣言した。
共有する
StudyFindsスタッフについて
StudyFindsは、科学的な専門用語を一切使わずに、多くの読者に語りかけるような新しい研究を見つけることを目指しています。私たちが掲載する記事は、読者に情報を提供するだけでなく、市民的で教養のある議論を喚起することを目的とした、消化しやすい研究の要約版です。StudyFinds Staffの記事はAIによって補助されていますが、常にStudy Findsのスタッフによって徹底的にチェックされ、編集されています。詳しくはAIポリシーをご覧ください。
編集プロセス
StudyFindsは、読者に情報を提供するだけでなく、市民的で教養ある議論を喚起することを目的とした、消化しやすく、議題がなく、透明性のある研究サマリーを発行しています。私たちは、掲載する研究に賛成も反対もしません。むしろ、読者自身が研究結果の信憑性について議論することを奨励しています。StudyFindsに掲載されるすべての記事は、掲載前に編集者によって吟味され、可能であれば出典または対応するジャーナル記事へのリンクが貼られています。
編集チーム
スティーブ・フィンク
編集長
クリス・メローア
エディター
ソフィア・ノートン
副編集長
関連コンテンツ
古代のDNAが、ポンペイの噴火犠牲者について我々が知っているすべてを書き換えるかもしれない
2024年11月7日
史上最も偉大な7人のイギリス人歌手ランキング
2024年11月 7日
たった5分の運動で高血圧が改善するかもしれない
2024年11月7日
返信を残す
最新ニュース
スキンケア専門家に聞く、冬の肌に潤いを与えるハンドクリーム5選
2024年 11月 7日
ホリデー・クッキングの必需品、肉用温度計5選
2024年11月 7日
人類はエイリアンの言語を翻訳できるか？AIを理解することが鍵かもしれない
2024年 11月 7日
キャタピラー菌がガンを止める意外な成分である可能性
2024年 11月 7日
研究の概要を毎日お届けします。
20,000人以上の購読者に加わろう！科学、長寿、教育、食品、レビューなど。
お名前
Eメール
記事一覧
©2024 Study Finds. プライバシーポリシー-ディスクロージャーポリシー-個人情報を販売しません。
×
Raptive パートナーサイト