体内の正確な場所でガス状メッセンジャー分子を生成する新手法を開発

一酸化窒素（NO2）は、体内の重要なシグナル伝達分子であり、学習と記憶に寄与する神経系接続の構築に関与している。 また、心血管系や免疫系のメッセンジャーとしても機能する。 しかし、これらの役割とその機能を正確に研究することはこれまで困難だった。 一酸化窒素は気体であるため、その影響を観察するために特定の個々の細胞に向けた実用的な方法はなかった。
MITのPolina Anikeeva教授（写真）、Karthish Manthiram博士およびYoel Fink博士、 大学院生のJimin Park氏、ポスドクのKyoungsuk Jin博士らの科学者と、その他10名のエンジニア（MIT、台湾、日本、イスラエル）のチームは、体内の正確に標的化された場所でガスを生成する方法を発見した。この発見により、この必須分子の効果に関する新たな研究の道が開かれる可能性がある。 この調査結果は2020年6月29日にNature Nanotechnologyのオンラインで発表された。
この論文は「ニューロン調節のための一酸化窒素のIn Situ 電気化学生成（In Situ Electrochemical Generation of Nitric Oxide for Neuronal Modulation.）」と題されている。

「それは非常に重要な化合物だ」とAnikeeva博士は述べた。 しかし、特定の細胞とシナプスへの一酸化窒素の送達と、その結果としての学習プロセスに対する高レベルの影響との関係を理解することは困難だった。
これまでのところ、ほとんどの研究は、メッセンジャーとして必要な一酸化窒素を生成するために体が使用する酵素の生成に関与する遺伝子をノックアウトすることにより、全身効果を調べることに頼っていた。 しかし、そのアプローチは、本質的に生物全体から一酸化窒素をノックアウトし、他の副作用を持つことになる。
Anikeeva博士は、「非常に力ずくである。 これはシステムのハンマーだ。たとえば、特定の領域からだけでなく、たとえば脳内からノックアウトしているのだが、本質的には生物全体からノックアウトしているため、他の副作用が発生する可能性がある。」と述べている。

他の研究者は、体内に一酸化窒素を分解する化合物を導入しようとしたが、これはやや局所的な効果を生み出す可能性があるが、化合物はまだ広がり、非常に遅く、制御できないプロセスだ。