抗生物質耐性を持つバクテリアは、我々の生命にとっての脅威となっていますが、新しい薬の開発は遅々として進まないのが現状です。数十年にわたりがん治療に使われてきた確立された薬物群が、その答えとなる可能性が高まっています。スウェーデンのリンシェーピング大学（Linköping University）の研究者達は、新しい抗生物質のクラスを開発中です。多くの薬や候補薬は、細菌や腫瘍細胞を効果的に殺すことが確認されています。しかしこれらは、患者にも悪影響を及ぼすため、慎重に使用されているか、または全く使用されていないのです。
例えば、がんの治療に使用される場合、これらの薬は血液に直接投与され、体全体に拡散します。しかし、リンシェーピング大学（LiU）の研究者たちは、これらの強力な成分をより安全に投与する方法の開発に努力しており、これによりさまざまな疾患の治療に新しい可能性がもたらされることを期待しています。この方法については、2023年8月8日に『Journal of Controlled Release』にて公開された論文で詳述されています。「Therapeutic-Oligonucleotides Activated by Nucleases (TOUCAN): A Nanocarrier System for the Specific Delivery of Clinical Nucleoside Analogues（ヌクレアーゼによって活性化される治療用オリゴヌクレオチド（TOUCAN）：臨床的ヌクレオシドアナログの特異的な配送のためのナノキャリアシステム）」というタイトルで発表されています。
「多くの医薬成分は非常に効果的ですが、重大な副作用がある。私たちの方法で分子をパッケージングし、細菌やがん細胞のある体の特定の部位に特異的に届けたい。そうすれば、必要な箇所での効果を損なうことなく、投与量を減らすことができる」と、フランク・ヘルナンデス博士（Frank Hernandez）は語ります。彼はリンシェーピング大学の物理学、化学、生物学部門（IFM）の准教授です。
ヘルナンデス博士は、1960年代から使用されてきたヌクレオシドアナログと呼ばれる薬物群に特に興味を持っています。これらの薬は、いくつかのがんやウイルス感染症の初期治療オプションとして現在も使用されています。研究により、このタイプの分子も細菌を効果的に殺すことができることが示されています。それにも関わらず、重篤な副作用との関連や、他の利用可能な抗生物質があるため、現在ヌクレオシドアナログは細菌感染症の治療には使用されていません。しかし、生命を脅かす多耐性バクテリアの出現と拡散は、新しい抗生物質の代替手段の必要性を急増させており、ヌクレオシドアナログがその役割を果たす可能性があります。
過去10年間で、ヘルナンデス博士と彼の同僚たちは、ヌクレオシドアナログをより安全に配送するためのパッケージング方法の開発のための道を開くいくつかの発見をしてきました。彼らは、複数の研究で、ヌクレアーゼと呼ばれるタイプのタンパク質の性質を調査してきました。ヌクレアーゼは動物や細菌の両方に存在しますが、進化の過程で、バクテリアのヌクレアーゼと人間のヌクレアーゼとの間に違いが現れてきました。これは、研究者たちが利用するものです。研究チームは、ヌクレアーゼの特定の「指紋」を使用して、さまざまなバクテリアを識別することができることを示してきました。
「私たちの方法は、2つの要素を組み合わせています。細菌感染を特異的にターゲットにする能力と、非常に長い間存在し、しばしば証明されているが、これまで患者に有害な方法で提供されてきた薬の効果」と、ヘルナンデス博士は強調します。
全てのヌクレアーゼには共通点があります：彼らは生物学的なハサミとして機能し、細胞のゲノム内のDNAを切断します。研究者たちが開発した方法は、治療対象となるバクテリアの特定のヌクレアーゼのこれらの特性を利用しています。薬は、正しいヌクレアーゼに接触するまで非活性のままでパッケージされます。バクテリアのヌクレアーゼはヌクレアーゼアナログを切断し、その後アナログは活性化され、その特定の場所の細菌を殺します。研究者たちは、この戦略をTOUCAN（Therapeutic OligonUCleotides Activated by Nucleases）と名付けました。
彼らの最新の研究では、『Journal of Controlled Release』に掲載されており、LiUの研究者たちはその動作を実証しています。彼らは、TOUCAN戦略を使用して、大腸がんの治療に使用されるヌクレオシドアナログ、フロクスリジンでマウスのStaphylococcus aureus細菌を殺す方法を使用しました。研究の結果、TOUCAN戦略を使用してパッケージングおよび配送されたフロクスリジンは、感染の効果的かつ安全な治療を可能にすることを示しています。
「私は、TOUCAN技術が感染症治療における画期的な進展となる可能性が非常に高いと考えています」と、バリス・ボルサ博士（Baris Borsa）は語ります。彼はリンシェーピング大学の主席研究エンジニアです。
研究者たちは、この方法が患者の細菌感染症の治療に使用される準備が整うまでに、さらに5から10年かかると推定しています。また、例えばがんやウイルス感染症の患者でヌクレオシドアナログの副作用を軽減するために、TOUCANを使用する可能性も検討しています。
彼らの次のアジェンダは、体がどのようにTOUCANを処理するかを調べ、短期または長期の望ましくない効果があるかどうかを調査することです。
この研究の背後にあるいくつかの研究者は、この方法を特許取得し、TOUCANを臨床使用のために開発する企業を設立しました。
論文の著者は、バリス・ボルサ（Baris Borsa）、ルイザ・ヘルナンデス（Luiza Hernandez）、タニア・ヒメネス（Tania Jiménez）、チャイターニャ・テラプラガダ（Chaitanya Tellapragada）、クリスチャン・ギスケ（Christian Giske）、そしてフランク・ヘルナンデス（Frank Hernandez）です。
[News release] [Journal of Controlled Release article]
