小さなインプラントから水素療法まで、視力喪失を対象とした新たな進展

視覚は私たちの最も支配的な感覚であり、持っている人にはしばしば当たり前のものと考えられます。視覚を失った人はその重要性を理解しており、欠如すると学習、読書、歩行、そして人生を最大限に生きることが困難になります。

視覚障害は、眼の状態が視覚システムの機能に影響を及ぼすときに起こり、人生全体に深刻な影響をもたらします。

個人は十分に長く生きれば、生涯で少なくとも一つの眼疾患を経験する傾向があります。世界では約22億人が何らかの視覚障害を抱えています。そのうち約半数は、視力低下が予防可能であるか、まだ対処されていません。ここで、適時かつ質の高いケアが重要であり、眼疾患の多くの結果を軽減することができます。

視覚障害は個人だけでなく、広範な経済にも財政的負担をもたらし、推定年間世界生産性コストは4,110億ドルです。この経済的負担を軽減するため、研究チームはハイドロゲルに抗炎症薬を組み込み、炎症部位へ効果的に薬剤を届け、網膜の炎症を抑制しました。

研究者は網膜変性に苦しむマウスに薬剤を搭載した炎症応答性ハイドロゲルを注入し、網膜の炎症因子が6.1％に減少したことを確認しました。

光受容体細胞にも保護効果が見られ、網膜変性で破壊される細胞が守られました。特に、ヒアルロン酸ベースのハイドロゲルは、患者ごとに異なる分解速度を可能にし、繰り返し注射の必要性を最小限に抑えます。

チームは、疾患進行に応じて使用する薬剤とハイドロゲルの量および治療期間をデジタル化し、将来的な商業化を目指すと述べました。評価すべき他の領域には、薬剤送達システムの長期安定性や他の網膜疾患でも有効かどうかが含まれます、と慶應大学のオ・スンジャ教授は指摘しています。

長期的な実用性を持つ極小インプラントの作成

失明治療のために、視覚インプラントは高度な視力喪失を抱える人々が視覚の感覚を取り戻すことを可能にする画期的な技術として登場しました。

盲目の人でも視覚皮質は機能し続け、入力を待っています。ここで脳刺激が重要となり、インプラントを通じて電気インパルスを視覚皮質へ送ります。これを実現するには、画像を生成するのに十分な情報を提供するために、数千本の電極（各々がピクセルに相当） が必要です。

チュルマーズ大学のバイオエレクトロニクス教授、マリア・アスプランドによれば：

「電極が多く‘供給’されるほど、画像はより良くなります。（作成された画像は）高速道路のマトリックスボードのように、暗い空間に情報に応じて点灯するいくつかのスポットがあるイメージです。」

この技術はすでに何十年も存在していますが、そのかさばるサイズが脳内で瘢痕を引き起こすため、改善が必要です。また、インプラント素材が硬すぎて時間とともに腐食するという問題もあります。

そこで、フライブルク大学、オランダ神経科学研究所、スウェーデンのチャルマーズ工科大学の研究者チームが極小インプラントの開発に取り組みました。このインプラントは、すべての電極が‘糸’のように並び、ニューロンサイズの大きさです。

極めて小さな電極を持つことで、1つのインプラントに多数の電極を搭載でき、より詳細な画像が得られます。

「視覚インプラント部品の小型化は不可欠です。特に電極は、脳の視覚領域に多数の刺激点を解像できるほど小さくなる必要があります。」

– 研究リーダー アスプランド

実際に、極小インプラントを作成することは、人間の体の複雑さと組み合わせると、湿潤で湿度の高い環境で小さな電極を長期間持続させるといった課題が伴います。

本研究の電気インプラントは幅40mm、厚さ10mmで、金属部分は数百ナノメートルの厚さです。その極小サイズでは腐食や機能停止は許容できません。そのため、チームは導電性ポリマーを使用して金属を腐食から保護し、電気刺激を伝達しました。

「我々が実装した導電性ポリマーと金属の組み合わせは、視覚インプラントにとって革命的であり、インプラントの全寿命にわたって機能し続けることが期待されます。」

– アスプランド

この研究は、神経細胞サイズの小型電極を作成し、脳内で非常に長期間効果的に機能させるという第一段階を達成しました。次のステップは、数千本の電極接続を持つインプラントを「作成」することであり、アスプランドはすでにNeuraviperプロジェクトでこの課題に取り組んでいます。

RPE細胞の治療はAMDに大きな可能性を示す

視力喪失は年齢に関係なく誰にでも影響しますが、視覚障害や失明の多くは50歳以上の人々です。加齢性黄斑変性（AMD）は、先進国と発展途上国の両方で失明の主要原因の一つですが、その原因は異なります。

先進国では、ドゥルーゼン（脂質沈着物）の蓄積とそれに続くRPE、脈絡毛細血管層、外側網膜の変性が視力低下を引き起こします。一方、発展途上国では、脈絡膜（網膜と強膜の間の中層）に異常血管が増殖し、これがRPE細胞へ侵入することで出血や網膜剥離を招き、AMDを引き起こします。

この喫緊の課題に対処するため、アンジリア・ラスキン大学（ARU）の研究者たちは失明の一般的原因を治療する新たな方法を報告しました。この新手法では、バーバラ・ピエルシオネク教授率いる研究者がナノテクノロジーを用いて3D「足場」を構築し、網膜細胞の培養に利用しました。

『Materials & Design』に掲載された本研究は、網膜色素上皮（RPE）細胞が最大150日間健康かつ生存可能であることを示しました。RPE細胞は、網膜の神経層のすぐ外側に位置する単層の分裂後細胞です。これらの細胞が損傷すると、視力が低下します。

「エレクトロスピニング」と呼ばれる技術は、RPE細胞が成長できる足場を作るために初めて使用されました。足場をフルオシンロン酢酸エステル（炎症から保護するステロイド）で処理すると、細胞の耐性が向上しました。

眼細胞の成長を促進することで、本研究は患者の眼への移植用眼組織の将来的な開発に大きな可能性を示しています。この技術はAMD治療の一つをも革命的に変える可能性があります。

AMD患者数は今後数年で大幅に増加すると予想されています。最近の研究によれば、2050年までにヨーロッパで約7700万人が何らかの加齢性黄斑変性を抱えると推定されています。この増加は「追加の医療サービスと資源配分」の大きな必要性を意味します。

その結果、これらの細胞を眼内に移植する効率的な方法に注目が集まり、最新の研究は抗炎症物質で処理したナノファイバー足場がRPE細胞の機能と成長を実際に向上させることを示しました。ピエルシオネクによれば：

「このシステムは、ブリュック膜の代替として大きな開発可能性を示しています。合成で無毒、バイオスタブルな支持体を提供し、網膜色素上皮細胞の移植を支援します。この膜の病理学的変化はAMDなどの眼疾患の原因とされており、これは何百万人もの人々を救う可能性のあるエキサイティングな突破口です。」

H2ガスを用いた早産児網膜症（ROP）による視力喪失予防

失明は高齢者に深刻な影響を与える一方で、幼少期の失明も同様に緊急の課題です。視覚障害のある子どもは通常、言語、運動、情緒、社会、認知の発達が遅れ、家族や社会に大きな負担をもたらします。

子どもの失明は、ビタミンA欠乏、先天性疾患、はしか、風疹、緑内障、幼児白内障、新生児結膜炎、早産児網膜症（ROP）など、さまざまな原因で起こります。

早産児網膜症は、先進国および急速に発展している地域で重要な問題です。低体重・低胎齢児の生存率が上がったことで、ROPによる視力喪失が増加しています。

この眼疾患は早産または出生時体重が3ポンド未満の赤ちゃんに起こります。ROPは網膜に異常血管が増殖することで発生します。網膜の血管は妊娠4か月目に発達し、出産予定日まで続きますが、早産になると正常な血管発達が止まり、代わりに異常血管が形成され、誤った方向に成長します。これらの異常血管が過度に伸びると、網膜を眼球の後部から引き離すことがあります。

ROPには目に見える兆候はありませんが、進行したケースでは網膜が正常位置から剥がれ、網膜剥離と呼ばれ、視力喪失や失明を引き起こすことがあります。ROPで損傷した赤ちゃんは、後に眼球が逸れ、物体を追視できず、瞳孔が白く見え、顔認識が困難になることがあります。

軽度のROPで自然に回復する赤ちゃんもいますが、注射、眼手術、レーザー治療などで視力を保護し、失明を防止する必要がある赤ちゃんもいます。

現在、抗VEGF薬と網膜光凝固がこの増殖性網膜血管疾患による小児失明の治療に用いられていますが、いくつかの合併症が知られています。

レーザー治療は末梢視野の永久的喪失と近視の高リスクという欠点があります。一方、早産児に対する抗血管内皮成長因子（抗VEGF）療法は再発率が高く、全身的な副作用の可能性があります。

このような背景の中、最新の研究はBMCに掲載され、ROPの予防または治療に向けた新たでより良い治療戦略を見出しました。このため、天津大学の研究者は水素（H2）の有効性を検討し、酸素誘発性網膜症（OIR）マウスの網膜血管新生、異常血管形成、神経膠細胞機能障害への影響を調査しました。

研究者は水素に注目しました。この元素は、酸素欠乏性虚血性疾患（酸素不足による脳損傷の一種）の治療に有用な抗酸化・神経保護手段と広く考えられ、毒性がないからです。

分子水素（H2）は、組織への迅速な拡散、強毒性活性酸素種（ROS）を選択的に除去、血液-網膜バリアを通過できるという独自の特性により、新しい治療用医療ガスとして認識されています。また、抗アポトーシス、細胞保護、抗炎症特性も有します。

したがって、研究では7日齢のマウスを75％酸素環境に5日間曝露し、その後通常の空気に戻しました。水素ガス（H2）吸入の異なる濃度を投与した結果、3〜4％のH2はマウスの網膜生理的血管新生を乱さず、血管閉塞と新血管形成を改善することが分かりました。

さらに、H2は血管の再生を助け、網膜の異常血管増殖を抑制することで血管の健康を促進することが判明しました。H2はまた、神経細胞（星状膠細胞）を保護し、ミクログリアによる炎症を防ぐことも示されています。

関与する重要な経路はNrf2-Notch軸の調節とHif-1α/VEGFで、これらは健康な血管形成と有害な新血管形成の抑制に関与します。研究はまた、H2吸入が健康な動物の正常な網膜発達に悪影響を与えないことを示しました。

現在の主流治療であるレーザー療法や抗VEGF注射は副作用があり、病期の後期にしか作用しませんが、H2は副作用なく早期の網膜損傷を防ぎ、健康な血管成長を促進することが分かりました。

これらの結果は、H2が網膜疾患の根本に対処する有望な非侵襲的治療オプションであることを示しています。したがって、研究はH2が早産児網膜症（ROP）、糖尿病性網膜症（PDR）やその他の網膜血管疾患に対して、より安全で効果的な代替手段、あるいは既存治療に加えて使用できる可能性があると示唆しています。研究によれば：

「H2は、単に病気の進行を遅らせるだけでなく、損傷した臓器の真の回復に焦点を当てた治療戦略として確立できる。」

しかしながら、研究にはいくつかの制限があります。例えば、チームは血漿および網膜中の水素濃度をリアルタイムで測定できず、他の重要なシグナル伝達経路もH2の網膜新血管形成に対する保護効果に寄与している可能性があります。さらに、OIRモデルは実験的な新血管形成の研究に頻繁に使用されますが、人間の新血管性眼疾患を完全に再現しているわけではないかもしれません。

視力回復に関わる企業

それでは、盲目や重度の視覚障害の治療に向けた先進的な治療法や技術に積極的に取り組んでいる注目すべき企業をいくつか見てみましょう。

#1. Editas Medicine

このリーディングな遺伝子編集企業はCRISPR技術を活用し、遺伝性疾患全般の治療法を開発しています。その中には、レーバー先天性無視症（LCA）など、失明を引き起こす疾患も含まれます。

2020年、Editas Medicineは発表し、CRISPR Medicine AGN-151587（EDIT-101）の臨床試験で最初の患者への投与を開始しました。この治療はサブレティナ注射で投与され、CEP290遺伝子変異による遺伝性失明LCA10の治療を目的としています。企業は報告し、このBRILLIANCE試験で「臨床的に有意な結果」を得ましたが、対象患者が少ないため募集を一時停止し、パートナーを探しています。3月には臨床試験結果が示すところ、LCAに対する実験的治療は安全でかつ有効であることが分かりました。

現在、同社の財務状況を見ると、時価総額は3億2,990万ドルで、株価は4ドル（年初来60.51％下落）です。EPS（TTM）は-2.36、P/E（TTM）は-1.70です。

2024年第二四半期について、同社は報告し、協業およびその他の研究開発収益が0.5百万ドルに減少し、研究開発費が5,420万ドルに増加、一般管理費が1,820万ドルに増加したと述べました。また、2024年6月30日時点で、Editasは現金・現金同等物および売却可能証券として3億1,830万ドルを保有しています。

「Editasチームの取り組みと、2024年上半期に商業段階の企業に近づき、重篤で従来治療不可能だった疾患に苦しむ人々のために臨床的に差別化された変革的医薬品の開発を継続できたことを誇りに思います。」

– Editas Medicine (EDIT ) CEO ギルモア・オニール

Editas Medicineへの投資に関するすべての情報を見るにはこちらをクリックしてください。

#2. Spark Therapeutics

かつて米国の独立上場企業であったSparkは、2019年にスイスの多国籍医療企業ロシュに48億ドルの取引で買収されました。時価総額は2億6,148万ドルで、ロシュの株価は現在40.39ドル（年初来11.48％上昇）です。P/E（TTM）は19.01、EPS（TTM）は2.12で、配当利回りは3.34％です。

ロシュ・グループCEOトーマス・シエネッケは、同社の2024年第2四半期決算電話会議で「上半期に非常に強い成長があった」と報告しました。この成長は売上が8％増加したことが要因です。同社の処方薬Sauvimoは、米国で湿性AMD患者の治療に承認されています。

一方、Sparkは遺伝子治療会社で、遺伝性網膜疾患LCAに対する最初のFDA承認の遺伝子治療Luxturnaを開発しました。昨年末、同社はSpliceBioと未公開の遺伝性網膜疾患について協業し、SpliceBioはタンパク質スプライシングを利用した遺伝子治療の開発企業として、2億1,600万ドルとロイヤリティ支払いを受けました。

結論として、医療分野ではさまざまな年齢層の人々が視力を取り戻し、自立した健康な生活を送れるようにする多くの突破口と技術的進歩が進んでおり、全体として明るい未来が期待されます。

投資対象のトップCRISPR企業リストはこちらをご覧ください。