Research press release


Nature Materials

Degrade and deliver


多くの病気は、高いマトリックスメタロプロテイナーゼ(MMP)活性によって特徴づけられる。このため、MMP阻害が1つの治療手段となる。しかし、MMP阻害剤の全身投与後、用量制限性の副作用が生じる。今回Jason Burdickは、高レベルのMMP活性に応答してMMP阻害剤を放出し、望ましい場所でMMP活性を抑制できる多糖類系ヒドロゲルについて報告している。つまり、阻害剤を含有するヒドロゲルを直接組織に注射すると、MMPの存在下でヒドロゲル内の架橋結合が分解されて、阻害剤がヒドロゲルから放出される仕組みである。ブタを用いた生体内研究では、阻害剤含有ヒドロゲルによって、心筋梗塞後の心室内で観察される有害作用が減少している。こうしたMMP 阻害剤の局所的送達は、標的以外の場所への影響を軽減するため、MMP阻害剤療法の臨床応用の推進に役立つ可能性がある。

A bioresponsive material for the localized delivery of molecules that inhibit the activity of a proteinase that is detrimental during heart attacks is reported in a study published online this week in Nature Materials. This method, which subsequently inhibits proteinase activity, shows therapeutic efficacy in preclinical animal models of myocardial infarction - where high activity levels of the proteinase can increase damage to parts of the heart.

Many diseases are characterized by high matrix metalloproteinase (MMP) activity and hence MMP inhibition is one therapeutic route to treat them. Following the systemic administration of MMP inhibitors, however, the side-effects are such that the dose that can be given is limited. Jason Burdick and colleagues now report a polysaccharide-based hydrogel that releases MMP inhibitors in response to high levels of MMP activity and hence reduces MMP activity at the desired location. The inhibitor-loaded hydrogel is injected directly into the tissue and inhibitors are released from the hydrogel when crosslinks within it degrade in the presence of MMP. In in vivo studies in pigs, the inhibitor-loaded hydrogel reduces the adverse effects observed within the ventricles of the heart following myocardial infarction. The localized delivery of MMP inhibitors could lessen off-target effects and aid the promotion of the clinical application of MMP-inhibitor-based therapies.

doi: 10.1038/nmat3922

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