ナノマテリアルと分子ナノテクノロジーのジャーナル

ナノテクノロジーを用いた薬物および遺伝子送達

ヘイゼル・マーク

臨床研究における最近の躍進にもかかわらず、診療所はさまざまな病気に対処するための適切な治療オプションを見つけるという大きな課題に直面しています。今日の治療薬の大部分は水に溶けないため、バイオアベイラビリティが低く、病気の部位での作用が最小限で、治療関連の重篤な副作用が生じます。世界中の科学者が、これらの問題を解決し、治療による治療効果を向上させるために昼夜を問わず取り組んでいます。近年、ナノテクノロジー研究が予想外に増加しています。過去数十年間、医療やその他の業界では、ナノテクノロジーの投薬や遺伝子送達への利用が人気を集めています。ナノテクノロジーの医療への応用は、がんの検出、治療、予防の有望なツールとして注目を集めています。ナノテクノロジーの潜在的な医療用途への関心の高まりから、ナノ医療と呼ばれる新しい分野が生まれました。これは、治療指数を最大化し、人間の寿命を劇的に延ばし、不快な副作用を減らすことを目的としています。適切な物理化学的特性と生物学的機能を備えた脂質、ポリマー、金属、またはそれらの混合物などの多様な有機および無機材料を使用して、がん、糖尿病、神経変性疾患などの疾患を治療するための無数のナノ医薬品が開発されてきました。透過性と保持力の向上 (EPR) 効果によって生物学的障壁を回避するには、改良された化学手順を使用して、粒子サイズ、形状、表面電荷、表面リガンド分布などの物理化学的要因を調整する必要があります。ナノ形成された医薬品は、循環中の半減期が長く、疾患部位での薬物濃度が高まり、正常組織毒性が低下するなど、自由医薬品よりも薬物動態が優れています。 1990 年代半ば以降、FDA に承認されたナノ処方医薬品はほんのわずかで、1995 年にがん治療薬として認可された最初のナノ医薬品である Doxil (ドキソルビシンのリポソーム製剤) がその例です。Abraxane (アルブミン結合パクリタキセル製剤) は、副作用が少ないことが主な理由で、2005 年に固形腫瘍の治療薬として承認されました。FDA は最近、ゲムシタビン治療後の転移性膵臓がんの治療薬として ONIVYDETM (イリノテカン リポソーム注射剤) を承認しました。ナノテクノロジーは大幅に進歩しましたが、認可されたナノ処方医薬品はほとんどありません。詳細な特性評価は、すべての候補が渡らなければならない橋渡しとして頻繁に描写されます。各物質の完全で十分に文書化された分類は、ナノ医薬品評価で最も危険な段階です。ナノ処方を完全に理解していなければ、その生物学的調査は容易に誤解される可能性があります。臨床試験の遅れを避けるためには、各製剤の物理的、化学的、生物学的特性を徹底的に評価する必要があります。私たちの観察によると、ナノテクノロジーに基づく医薬品の開発の複雑さに対する私たちの理解にはギャップがあります。それぞれの用途において、ナノ粒子のサイズ、電荷、表面化学、疎水性など、さまざまな物理的および化学的特徴を微調整する必要があり、このプロセスには、多くの場合、反復的に開発する必要がある一連のスキルとテクノロジーが必要です。たとえば、ナノ医療の分野では、「1 つのサイズですべてに対応できるわけではない」という公式を考慮する必要があります。