放射線療法と「ミニバインダー」

ワシントン研究財団 (WRF) は、ワシントン大学タンパク質設計研究所 (IPD) のデリック・ヒックス博士と彼のチームに、画期的な 放射線療法技術 のさらなる開発のため、387,050 ドルの助成金を授与しました。この新しい資金は、2022 年と 2023 年に WRF が提供した合計 350,000 ドルの以前の支援に基づいています。放射線を使用してがん細胞を標的にして殺す放射線療法は、がん治療に不可欠なツールです。ただし、従来の放射線療法は腫瘍の周囲の健康な細胞に重大な損傷を与える可能性があり、その効果が制限され、副作用のリスクが高まります。放射性標識抗体（放射性原子に結合した抗体）は、放射線療法の精度向上に大きく貢献しています。これらの抗体は、がん細胞に特異的に結合することで、健康な組織への放射線被ばくを最小限に抑えるのに役立ちます。抗体は有望ではあるものの、分子が大きいため、腫瘍の微小環境に浸透して効果的に標的に到達することが困難です。さらに、体内で長期間循環すると、標的以外の組織に望ましくない被ばくが生じる可能性があります。ヒックス博士と彼の共同研究者は、高度に特異的な標的化のために設計された小さなタンパク質分子「ミニバインダー」を使用して、これらの課題を克服しようとしています。従来の抗体とは異なり、ミニバインダーはコンパクトで、特定の腫瘍マーカーにしっかりと結合するように設計されているため、腫瘍の微小環境をより効率的にナビゲートできます。歴史的に、これらのミニバインダーの開発にはかなりの試行錯誤が必要でしたが、IPD での最近の機械学習の進歩により、プロセスが加速され、最適なタンパク質候補をより迅速に特定できるようになりました。チームは、ミニバインダーに放射性原子を結合して、がん細胞をより正確に標的にできる新しい治療法を開発する予定です。これらのミニバインダーは、腫瘍を貫通できるほど小さく、がん細胞にのみ結合するほど特異的であるため、健康な組織への損傷の可能性が低減されると期待されています。重要な点は、ミニバインダーは時間の経過とともに体から排出されるように設計できるため、毒性の影響を最小限に抑えることができることです。この研究協力には、ケンブリッジ大学およびリスボン分子医学研究所のゴンサロ・ベルナルデス博士、リスボンの核科学技術センターのブルーノ・オリベイラ博士などの著名な科学者が参加しており、彼らは研究の放射線関連の側面を支援します。 WRF の資金は、腫瘍で過剰発現し、腫瘍の生存と拡散に不可欠な タンパク質 を標的とした、これらのミニバインダーと放射性原子の複合体の最適化をサポートします。これらの化合物は、陽電子放出断層撮影 (PET) による診断用画像診断での使用可能性についてもテストされます。PET 画像診断では、放射性トレーサーを使用して身体の詳細な 3D スキャンが可能になり、医師が腫瘍を視覚化するのに役立ちます。研究者は、ミニバインダーが PET を使用して腫瘍を視覚化できるかどうかを調べ、この技術が診断ツールと治療ツールの両方として機能できるようにすることを目標としています。ヒックス博士は、この資金によって、チームが悪性癌や満たされていない医療ニーズの高い患者に対する効果的な治療法の開発に近づくことができると強調しました。チームの目標は、健康な組織を温存しながら、がん細胞を選択的に標的にして破壊する治療法を開発することです。WRF の助成金プログラム ディレクターである Meher Antia 博士は、これまでの進歩とこの技術の可能性に自信を示しました。彼女は、WRF がこの有望な研究を今後も支援できることをうれしく思っていますと述べました。Hicks 博士は、このプロジェクトが 1 年以内に完了すると予想しており、IPD からスピンオフ企業を設立して、この技術を商業化し、臨床試験に移行させることを検討しています。

SuppBase コラムニストの Alice Winters による解説:

ワシントン大学の Derrick Hicks 博士と彼のチームが主導する研究は、精密な標的化と治療および診断の両方の用途の可能性を組み合わせた、放射線療法の分野における注目すべき進化を表しています。従来のかさばる抗体をより機敏なミニバインダーに置き換えることで、チームはがん治療における重要な課題、つまり周囲の健康な組織への害を最小限に抑えながら腫瘍細胞を効果的に標的にして破壊する能力に取り組んでいます。これは、放射線療法によく伴う副作用の軽減において大きな前進となる可能性があります。機械学習を使用してミニバインダーの設計を最適化することは、特に興味深いことです。歴史的に、がん細胞に選択的に結合できるタンパク質を設計するプロセスは、非常に手間がかかり、時間のかかるものでした。ヒックス博士と彼の同僚は、計算手法によってこのプロセスを合理化することで、非常に効果的な治療法の開発を加速し、コストと市場投入までの時間の両方を削減する態勢を整えています。これは、新しいがん治療法の開発競争において重要な利点です。さらに、がんの治療と診断の両方ができる二重目的の放射性標識ミニバインダーというアイデアは興味深いものです。ミニバインダーを PET イメージングと組み合わせて使用できれば、治療に対する腫瘍の反応をリアルタイムでモニタリングする新しい可能性が開かれ、臨床結果を大幅に向上できるレベルの精度が得られます。治療と診断の二重機能により、臨床ワークフローも最適化され、効率が向上し、複数の個別の診断テストの必要性が軽減される可能性があります。この技術には期待が持てますが、今後はいくつかの課題があります。これらのミニバインダーの長期的な安全性と有効性は、特に臨床現場で使用され始める際には、厳密にテストする必要があります。さらに、これらの小さなタンパク質の実現可能な製造プロセスの開発は、効率的かつ拡張可能でなければならないため、かなりの障害となる可能性があります。ミニバインダーは抗体よりもはるかに小さいため、特に人間が使用しても安定していて安全であることを保証するという点で、製造上の新たな複雑さと規制上のハードルが提示される可能性があります。商業化の取り組みがどれだけ迅速に進むかを見るのも興味深いでしょう。IPD から会社をスピンアウトするというヒックス博士の計画は賢明な動きかもしれませんが、このベンチャーの成功は、さらなる投資を確保し、新しい技術を市場に投入するというしばしば複雑なプロセスを乗り越えられるかどうかに大きく依存します。投資家と規制当局の両方を含む利害関係者からのサポートを引き付けるチームの能力は、この有望な治療法がどれだけ早くがん患者に届くかを決定する上で重要です。つまり、ミニバインダーベースの治療法が患者に広く提供されるまでにはまだやるべきことがたくさんありますが、精密な標的化、二重機能の可能性、機械学習による開発の加速を組み合わせることで、この研究は革新的ながん治療の最前線に立つことになります。これらの技術がどのように進化し、近い将来にがん治療にどのような影響を与えるのかを見るのは興味深いでしょう。