医者に行くと泣きたくなることがあるが、新研究によれば、医者は将来その涙を有効利用できるようになるかもしれない。2022年7月20日にACS Nano誌に掲載された論文で、ハーバード大学と中国の温州医科大学の研究チームは、涙から採取したエクソソームを精製するナノ膜システムを開発し、疾患バイオマーカー探索のための迅速な分析を可能にしたとの報告がなされた。iTEARSと名付けられたこのプラットフォームは、症状のみに頼らず、多くの疾患に対して、より効率的で侵襲性の低い分子診断が可能になると期待される。
このオープンアクセス論文は「迅速分離システム: iTEARSによる涙のエクソソーム解析で病気の秘密を発見（Discovering the Secret of Diseases by Incorporated Tear Exosomes Analysis Via Rapid-Isolation System: iTEARS）」と題されている。
病気の診断は、患者の症状の評価に依存することが多いが、初期段階では観察不能であったり、報告の信頼性に欠けることがある。エクソソームと呼ばれる小胞構造から特定のタンパク質や遺伝子など、患者から採取したサンプルから分子的な手がかりを特定できれば、診断の精度を向上させることができる。しかし、これらのサンプルからエクソソームを単離する現在の方法は、長くて複雑な処理工程や大量のサンプルを必要としていた。涙液は、一度に採取できる量はごくわずかだが、非侵襲的に素早く採取できるため、サンプル採取に適している。そこで、ハーバード大学医学部のLuke Lee博士と温州医科大学のFei Liu博士らは、もともと尿や血漿からエクソソームを分離するために開発したナノ膜システムを用いて、涙からこの小胞を迅速に取得し、疾患バイオマーカーを分析できないかと考えた。
研究チームは、少量の涙に対応できるよう、オリジナルのシステムを改良した。この新システムは「Integrated Tear Exosomes Analysis via Rapid-isolation System」（iTEARS）と呼ばれ、振動する圧力流で涙液をナノ多孔質膜でろ過し、目詰まりを抑えることでエクソソームをわずか5分で分離した。エクソソームのタンパク質は、装置に載せたまま蛍光プローブでタグ付けし、他の機器に移してさらに解析することができた。また、エクソソームから核酸を抽出し、解析することができた。
また、抽出したタンパク質のプロテオミクス評価により、健康な対照者と様々なタイプのドライアイ疾患患者を区別することに成功した。同様に、iTEARSは、糖尿病性網膜症の患者とそうでない患者のマイクロRNAの違いを観察することを可能にし、このシステムが病気の進行を追跡するのに役立つことを示唆した。研究チームは、この研究成果により、涙だけでさまざまな病気をより高感度に、より迅速に、より低侵襲に分子診断できるようになるかもしれないとしている。
この研究者らは、中国国家自然科学基金、浙江省および保健省医学研究基金、温州市基礎科学研究プロジェクト、中国科学院大学温州研究所の資金提供を受けたことに謝辞を述べている。
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