平成28年7月11日、歯科インプラントや人工関節等に用いられているチタンとの結合性が高く、人工臓器の性着生向上に貢献し得る新たなタンパク質の生成に成功したと、理化学研究所が発表した。
なお、今回当研究に当たったのは理化学研究所伊藤ナノ医工学研究室、張晨国際プログラムアソシエイトの宮武秀行専任研究員や、創発物性科学研究センター生体工学材料研究チーム、伊藤嘉浩チームリーダー等による共同研究チームだ。
現在、歯科インプラントや人工関節といった人工臓器は、疾患や思わぬ損傷等に対する治療のため使用されている。また、こうした人工臓器の材料としてはプラスチックに代表される有機材料と、セラミックスやチタン等の金属に代表される無機材料とに分類される。
これら人工臓器の材料としてとりわけ無機材料においては、人体にとっては異物となるものであるため術後感染症のリスクや生着まで、ある程度の期間を要するという特徴があるのだ。
そうしたことを踏まえ、同グループらは貝類が水中においても岩場等に接着していることに着目し、ムラサキガイからドーパという化合物質を採取しそれを酵素法及び、遺伝子組み換え技術によって成長タンパク質IGF－1と結合させることで、新たなタンパク質を生成したのである。
そして、このタンパク質の性質について調べたところ多くの人工臓器に用いられているチタンと、強い結合反応を示す上に細胞の増殖及びその活性を促すことが明らかとなった。またこうしたことから、歯科インプラント等における性着生を向上させそれによる術後感染や正着までの、期間短縮等をはかることができる。
今回の研究では、金属材料チタンに対し成長タンパク質IGF-1の固定化を実現させる、技術が構築されたと言える。
一方で、同様の人工臓器でも歯科インプラントや人工骨等においては骨形成タンパク質が、有効であることが既に明らかとなっている上に用いられる金属材料も、チタンに限ったものではない。だが、今回の研究により確立された技術は他の金属への汎用化もはかれるものだ。
よって、当該技術によりさらに生体への親和性の高い人工臓器の製造が期待でき、その効果及び安全性が確実なものとされれば再生医療分野での活用が見込まれる。
▼外部リンク
細胞を活性化できるチタン－貝の接着から学ぶ－
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160711_1/
